Manual de eficiencia energética para pymes

Contexto energético general e introducción a la situación sectorial

Manual de eficiencia energética para pymes01

presentaciónEl IDAE, como miembro del patronato de la Fundación EOI, no puede menos que felicitar a la misma por la oportunidad en la edición del presente Manual de eficiencia energética para pymes. La volatilidad registrada por los precios energéticos durante buena parte del año pasado ha continuado también en 2008, y a ella se ha añadido una crisis fi nanciera mundial que afecta al conjunto de la economía. Por ello, la mejora de la eficiencia energética como instrumento de apoyo a la competitividad es básica en nuestro actual tejido industrial.

El tejido empresarial español cuenta con mayor presencia de las pequeñas y medianas empresas (pymes) que en la Unión Europea, ocupando al mis mo tiempo un mayor volumen de empleo: de un total de 3,3 millones de empresas, el 99,9% son pymes que representan el 82% del empleo em pre sarial. La economía españo-la es, por lo tanto, una economía de pymes, en la que, además, el tamaño medio empresarial es reducido: 6,6 trabajadores por empresa.

Si a esta situación habitual de las pymes españolas se añade la actual coyuntura económica, el resultado es un incremento en la fragilidad de este tipo de compañías. En este contexto, mejorar su nivel de innovación, tanto tecnológica como no tecnológica, su productividad y su competitividad se convierte en la estrategia apropiada que permitirá la persistencia y adaptación de nuestras pymes a los nuevos entornos y desafíos planteados por unos mercados cada día más globalizados.

La energía es un bien que incide directamente sobre el desarrollo de la sociedad. A su vez, el desarrollo cons-tituye un factor fundamental de seguridad, en tanto que aporta estabilidad, cohesión social y una mejor o peor posición estratégica. El sector industrial, en general, y las pymes, en particular, han venido mostrando históricamente un gran interés en la utilización efectiva de la energía. Baste decir que desde el comienzo de las primeras crisis energéticas, en la década de los años 70 del siglo pasado, el sector mejoró su intensidad energética en un 7%, gasificando sus suministros energéticos en detrimento de los productos petrolíferos, 55% del consumo industrial en 1973 frente al 11% en 2007, y, en menor medida, el carbón, 19% del consumo industrial en 1973 frente al 8% en 2007.

Pese a estas mejoras en los consumos energéticos, los primeros años del presente siglo muestran cierta sa-turación en lo que a incrementos de eficiencia energética se refiere. Si se añaden a la reciente evolución de la intensidad energética, prácticamente estabilizada desde el año 2000, la actual coyuntura económica y la alta volatilidad de los precios energéticos, se hace necesario incrementar las actuaciones que permitan continuar aumentando la eficiencia energética de las pymes.

Las mejoras de los procesos productivos, con la incorporación de tecnologías más eficientes y sostenibles, la renovación de equipamientos obsoletos y la adecuada gestión de los procesos y servicios productivos serán los ejes básicos de actuación que conducirán a una disminución de las intensidades energéticas.

Manual de eficiencia energética para pymes

presentaciónLa incorporación de estas actuaciones al mercado cuenta, desde las administraciones públicas, con un conjunto de herramientas específicas destinadas a ayudar a las pymes a mejorar su competitividad a través de un mejor, más racional y sostenible uso de la energía.

La Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012 (E4), aprobada por el Consejo de Ministros de 28 de noviembre de 2003, establece el marco de desarrollo para las actuaciones de eficiencia energética en el periodo 2004-2012. El desarrollo de la E4 se implementa a través de los planes de acción para el pasado pe-riodo 2005-2007 y el actualmente vigente 2008-2012, así como el Plan de Activación 2008-2011, recientemente aprobado por el Gobierno. En conjunto, la E4, sus planes de acción y el plan de activación tienen como objetivo lograr un ahorro energético, en términos de energía primaria, de cerca de 88 millones de toneladas equivalentes de petróleo, de las cuales al sector industrial le corresponden alrededor de 25. Para ello, el Plan de Acción 2008-2012 proveerá de unos incentivos públicos de 370 millones de euros, equivalentes a una intensidad de ayuda del 22%, a las inversiones para la mejora de la eficiencia energética que se realicen en el sector industrial, que se estima que alcancen un volumen de 1.671 millones de euros.

La incorporación de tecnologías renovables al mercado empresarial dispone de un instrumento adicional de apoyo: el Plan de Energías Renovables 2005-2010, aprobado por el Consejo de Ministros de 26 de agosto de 2005. Los usos térmicos finales de las pymes y empresas de comercio y servicios cuentan en este plan con un marco de apoyo a la diversificación energética sostenible a través, básicamente, de las tecnologías de biomasa térmica y solar térmica de baja temperatura.

Desde el prisma de la innovación tecnológica, el instrumento por excelencia es el Plan Nacional de I+D+i que tiene como objetivo, entre otros, situar España a la vanguardia del conocimiento, promoviendo un tejido empresarial altamente competitivo.

A las anteriores actuaciones y herramientas se añade el presente Manual de eficiencia energética para pymes, que deberá convertirse en una guía básica que oriente a las empresas sobre las posibles actuaciones energéticas existentes que les permitan mejorar sus productos y procesos, aumentando la competitividad de las mismas.

Es de agradecer la dedicación de la Fundación EOI y del Centro de Eficiencia Energética de Gas Natural Fenosa en la elaboración de este Manual de eficiencia energética para pymes que, estamos seguros, redundará en beneficio, no solo del tejido empresarial del país, sino también de la sociedad en su conjunto, posibilitando un consumo energético responsable y sostenible.

índice0. Introducción 6

1. Contexto energético español 6

1.1. Situación actual 6

1.1.1. Generación eléctrica 7

1.1.2. Combustibles 8

1.1.3. Distribución de consumos energéticos por segmentos 9

1.2. Política de eficiencia energética y plan de acción vigente 9

1.2.1. Industria 10

1.2.2. Servicios públicos 10

1.2.3. Edificación 10

1.2.4. Agricultura y pesca 11

1.3. Incentivos económicos de apoyo a la política de eficiencia energética 11

1.3.1. Rehabilitación de envolvente térmica 11

1.3.2. Rehabilitación energética de las instalaciones térmicas 11

1.3.3. Edificios de alta eficiencia 11

1.3.4. Iluminación de interiores 11

1.3.5. Auditorías energéticas en la industria 12

1.3.6. Ayudas a la inversión en eficiencia y ahorro energético 12

índice2. Aproximación a la situación energética de los sectores estudiados 12

2.1. Evolución energética del sector industria 12

2.2. Evaluación de resultados 14

2.3. Medidas de ahorro para las actividades consideradas en esta obra, previstas en la Estrategia Española de Eficiencia Energética y apoyadas por el PAE4+ 14

2.3.1. Fabricación de productos cerámicos para la construcción 15

2.3.2. Fabricación de productos de panadería y pastas alimenticias 17

2.3.3. Servicios: hoteles y restaurantes, comercios, centros docentes y culturales y centros deportivos 17

2.3.4. Industria textil 18

2.3.5. Fabricación de aceites y grasas vegetales y animales 19

2.3.6. Industria de la madera y del corcho 20

2.3.7. Fabricación y envasado de productos alimenticios 21

2.3.8. Fabricación de productos de plástico 23

2.3.9. Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor 23

2.3.10. Industria del cuero y del calzado 25

2.3.11. Avicultura (granjas avícolas) 25

3. Bibliografía 25


Contexto energético general e introducción a la situación sectorial

01

Manual de eficiencia energética para pymes Contexto energético general e introducción a la situación sectorial

6

0 Introducción

La energía es un bien escaso y su coste es variable y no fácilmente predecible. Esto repercute en la competitivi-dad de una empresa, naturalmente, en la medida que la energía tiene peso en los costes de operación.

Sin embargo, y aunque la eficiencia energética es un asunto que debería interesar a las empresas por sus im-plicaciones económicas y medioambientales, el día a día del funcionamiento empresarial la relega a un segundo plano frente a otras preocupaciones más apremiantes: recursos humanos, calidad, tecnologías de información y comunicaciones y riesgos laborales, por no hablar de los aspectos financieros.

Si bien la mayoría de las mejoras que se tratan en esta obra están relacionadas con las tecnologías horizonta-les y los servicios, también existen componentes de la misma que dejan abiertas las posibilidades de analizar mejoras energéticas ligadas a alguna innovación tec-nológica en procesos. No obstante, la mayoría de las mejoras en proceso tienen un alcance más práctico y convencional.

La presente obra que consta de 15 fascículos, analiza el contexto general energético español, sus tendencias, la política actual, con sus objetivos y con los instrumentos de apoyo y promoción existentes.

De entre las muchas actividades que desarrolla la pyme se han elegido aquéllas que pueden ser las más represen-tativas, con el fin de cubrir el rango más amplio posible de empresas pequeñas y medianas. Es tas actividades son:

• Fabricacióndeproductoscerámicosparalacons-trucción (CNAE1 23.3).

• Fabricación de productos de panadería y pastas alimenticias (CNAE 10.7).

• Centrosdeportivos(CNAE93.1).

• Centrosdocentesyculturales(CNAE85).

• Comerciosalpormenor(establecimientoscomer-ciales) (CNAE 47).

• Hotelesyrestaurantes(CNAE55.1y56.1).

• Industriatextil(CNAE13).

• Fabricacióndeaceitesygrasasvegetalesyanimales (CNAE 10.4).

• Industriadelamaderaydelcorcho(CNAE16).

• Fabricaciónyenvasadodeproductosalimenticios.

• Fabricacióndeproductosdeplástico(CNAE22.2).

• Fabricacióndecomponentes,piezasyaccesoriospara vehículos a motor (CNAE 29.3).

• Industriadelcueroydelcalzado(CNAE15).

• Avicultura(granjasavícolas)(CNAE0124).

Cada uno de los manuales específicos analiza las posibles mejoras que se pueden aplicar en los diferentes procesos productivos o servicios que se prestan en los sectores considerados.

1 Contexto energético español

1.1. Situación actual

La situación energética actual es bastante confusa y su futuro inmediato es incierto. La crisis económica que se ha hecho palpable en 2008 no hace sino distorsionar lo que parecía una imparable subida de los precios del petróleo que, a la postre, marcan la referencia de los pre-cios finales de los combustibles y de la electricidad.

Lo que queda fuera de toda duda es que se mantienen las inquietudes que han sido el eje de la política energéti-ca de la Unión Europea desde hace ya bastantes años.

• Seguridadenelabastecimiento.

• Precioquepermitamantenerelniveldedesarrolloeconómico.

• Proteccióndelmedioambiente.

España es miembro de la Unión Europea y por tanto se ve afectada por las políticas comunes que se adoptan, y además la UE es el espejo donde habitualmente se mira para conocer nuestra posición relativa en muchos aspectos. En comparación con los países de nuestro

1 Código Nacional de Actividad Empresarial.

7

entorno, la situación de España es francamente mejora-ble, como denotan los siguientes ejemplos:

• ElcrecimientodelademandadepetróleoygasenEspaña es del 4,5% anual, frente a una tasa mun-dial del 2,5%.

• SegúnlaOCDE,elconsumoespañoldeenergíaen 2006 fue de 144,56 millones de tep2, de los que 124,33 millones fueron importados, es de-cir el 86%, mientras que la media en la UE es de 56%.

1.1.1. Generación eléctrica

La producción eléctrica de 2006 fue de 299,110 GWh3 con el origen que se refleja a continuación (figura 1):

Para ello, se han consumido 45,58 millones de tep en centrales térmicas de todo tipo y 3,98 millones de tep en centrales de cogeneración (fuente OCDE, 2008). Las tendencias que marcan la generación eléctrica son:

• Fuerteincrementomundialdelconsumodeenergía.

• Elpetróleo,almargendelasalarmantessubidaspro-nosticadas, sigue ocupando un papel destacado.

• Elgasseconsagracomofuentedeenergía.

A continuación se analiza la situación actual y las pers-pectivas futuras de las diferentes tecnologías de produc-ción de energía.

En cuanto al carbón, la mayoría de las centrales están su-friendo procesos de remodelación para reducir sus emi-

2 tep significa tonelada equivalente de petróleo y tiene un valor de diez millones de kilocalorías u 11.627 kWh.3 GWh significa gigavatio hora y tiene un valor de un millón de kilovatios hora.

Figura 1. Porcentaje de la producción eléctrica por tecnologías

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00Centrales hidráulicas

Centrales carbón

Plantas eólicas

Ciclos combinados

Inst. régimen especial

Centrales nucleares

Consumos de fuelTipos de tecnologías


8

siones e incrementar el porcentaje de carga sobre las que se les permite operar. Se está trabajando en el desarrollo tecnológico de la captura y almacenamiento de CO2 para reducir emisiones de gases a la atmósfera. Por otra parte, las nuevas centrales de tipo supercrítico aportarán un ma-yor rendimiento y unas emisiones más reducidas.

Gas-cogeneraciones. En 1994, año en el que se lanza el primer ciclo combinado en España (GICC de elcogás) comienza el desarrollo de toda la infraestructura física y contractual para abastecer a la Península de gas.

En dos años (2004-2006) se duplica la capacidad de ge-neración bruta de estas unidades en nuestro país. Cabe pensar que los ciclos combinados permitan una crecien-te aportación al mix4 energético.

Energía nuclear. Esta alternativa energética ha sido polé-mica en España desde la década de los noventa. La situa-ción en el exterior no es igual: Francia y Suecia apuestan claramente por esta fuente, y otros paí ses desarrollados económicamente no desmantelan sus centrales. En toda la UE se está reabriendo el debate nuclear como alterna-tiva al desabastecimiento y la dependencia del exterior.

Energías renovables. La situación presente de las tec-nologías de generación eléctrica a partir de fuentes reno-vables se puede resumir como sigue:

• Plenodesarrollodelaenergíahidráulica,enespe-cial los grandes grupos.

• Incrementoincesantedelapotenciainstaladaydela energía eólica producida desde el 2001, el cual se espera se mantenga.

• Elbajodesarrollodelabiomasa,porelbajopoderretributivo.

• Elbuenfuturopronosticadodelaenergíasolar:ter-moeléctrica en instalaciones de generación y solar fotovoltaica en generación distribuida.

1.1.2. Combustibles

Según datos de 2006 suministrados por la OCDE, en millones de tep, los combustibles empleados en España son el carbón (17,87); petróleo crudo (62,23), que se refina para producir gasolinas, gasóleos, queroseno, etc., y gases como el propano o el butano; el gas natural

(31,01); pro ductos petrolíferos (8,61); combustible nuclear (15,67), y biomasa y residuos (5,17).

De esa manera, en 2006, llegaron al consumidor final (industria, transporte, agricultura, residencial, pesca, y otros), 1,41 millones de tep de carbón, 60,34 de deriva-dos del petróleo, 16,92 de gas natural, 3,69 de biomasa y residuos y una cantidad insignificante de petróleo crudo.La distribución del consumo por sectores se indica en la siguiente figura.

Como se puede ver, la industria hace tiempo que pasó a un segundo plano en el consumo de energía final, si bien sigue representando una tercera parte del total. El consu-mo del sector transporte crece año tras año en detrimento del primario (pesca, agricultura y ganadería). La distribu-ción del consumo de energía final en los sectores prima-rio y terciario se indica en la siguiente figura.

4 Participación de las distintas fuentes que cubren una determinada demanda.

Figura 2. Consumos de combustibles en 2006 no incluida la industria de la energía ni de refino, en millones de tep.

8,35%Uso no energético 20,49%

Industria

13,87%Primario y

terciario40,36%Transporte

Fuente: OCDE y elaboración propia.

Figura 3. Consumo de combustibles en sectores prima-rio y terciario, en millones de tep.

2,26%Agricultura

0,13%Otros

2,40%Serviciospúblicos

9,10%Residencial


9

Tabla 1. Planificación energética española

Vigencia Nombre Características del Plan Objetivos Energéticos

2000/2010Plan para la promoción de las energías renovables

Indicativo - Ahorro de energía primaria.- Modificaciones en la generación eléctrica

combinada.- Consumo y diversificación final de energía.

2002/2011Plan en sectores de gas y electricidad 1.167

Indicativo - Ahorro de energía primaria. - Modificaciones en la generación eléctrica

combinada.

Desarrollo de la red principal de transporte de electricidad y gas

Obligatoria - Ampliación y refuerzo de las redes de gas y electricidad.

2004/2012Estrategia Española en Eficiencia y Ahorro de Energía (E4)

Indicativa - Ahorro de energía primaria.- Ahorro final de consumo de energía.

2008/2012 Plan de acciónIndicativo - Desarrollo de la E4 mediante la aplicación

de medidas concretas en el periodo de vigencia.

1.1.3. Distribución de consumos energéticos por segmentos

En la siguiente figura se indica la distribución del consu-mo de energía en los grandes sectores.

A continuación se muestra el detalle de la distribución en los sectores primario y terciario.

1.2. Política de Eficiencia Energética y Plan de Acción vigente

Los planes en los se desenvuelve la política energética española están determinados por las siguientes líneas principales.

Figura 4. Consumo de energía en 2006 no incluida la industria de la energía, en millones de tep.

8,35%Uso no energético

29,68%Industria

25,70%Primario y

terciario40,82%Transporte


Figura 5. Consumo de energía en 2006 en los sectores primario y terciario, en millones de tep.

2,78%Agricultura

0,13%Otros

8,6%Serviciospúblicos

14,75%Residencial



10

La Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España (E4) 2004-2012, aprobada por el Gobierno el 28 de noviembre de 2003, definió los potenciales de ahorro y las medidas a llevar a cabo para mejorar (reducir) la intensidad energética de la economía española e inducir un cambio de dirección hacia los compromisos internacionales en materia de me dio ambiente.

Sobre esta estrategia se concretó un plan de acción para el periodo 2005-2007, con concreción en las medidas e instrumentos a activar en dicho periodo. Un nuevo plan de acción, para el periodo 2008-2012 (PAE4+), completa el horizonte de aquella Estrategia, recoge el testigo y la experiencia de los tres años de gestión del anterior plan, y se focaliza hacia los sectores menos visibles, denomi-nados difusos (principalmente transporte y edificación).

En el contexto de la obra, son de interés ciertos sub-sectores industriales y del sector servicios. Estos se ven afectados por diferentes secciones del PAE4+, tanto por su actividad como por el edificio en el que se desarrolla la misma. En particular, la sección referida a edificios es la que más se alinea con el sector servicios, ya que en ambos conceptos lo más importante son las tecnologías horizontales y los servicios energéticos básicos: ilumina-ción interior, calefacción, refrigeración, ventilación, ACS y aporte de energía renovable, particularmente térmica de baja temperatura y fotovoltaica.

1.2.1. Industria

La evolución en el periodo 2000-2005 ha sido inferior a la prevista en la E4 (año 2003) y ligeramente por deba-jo del escenario de eficiencia que se definió en su día. La reducción del consumo de energía se ha sumado a

un empeoramiento de la intensidad energética, que ha crecido desde 155,3 tep/M€ a 164,7 tep/M€ de 2000 al 2005; o sea, a un ritmo anual del 1,2%.

Las medidas que se van a aplicar al sector son: acuer-dos voluntarios con asociaciones de empresa, auditorías energéticas y un extenso programa de ayudas públicas que activen las inversiones. Además, se propone una medida legislativa de amplio alcance, que consiste en que todo proyecto de inversión conlleve un análisis ener-gético (ACV) que indique la tecnología disponible más eficiente desde el punto de vista energético.

1.2.2. Servicios públicos

Este sector es muy amplio y no sólo incluye las activi-dades deportivas, docentes, culturales que pueden es-tar en manos privadas, pero que les pueden afectar las medidas. Las medidas más relevantes a desarrollar en el periodo 2008-2012 son continuación de las implantadas en el plan anterior (2005-2007) y centradas en el desarro-llo de un marco normativo que aborde la eficiencia ener-gética en su totalidad y en origen; demostrar mediante auditorías energéticas la rentabilidad económica de las inversiones en mejora energética, y continuar la línea de incentivos para implantar equipos más eficientes.

1.2.3. Edificación

El consumo de energía final del grupo de sectores que lo forman representa el 17% del consumo de energía a nivel nacional, correspondiendo un 7% al terciario. El incremento de la superficie construida en edificios desde 1990 hasta 2005 ha sido del 143%; es decir, a razón del

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9,5% anual, y un incremento de energía final gastada del 4,8%. El objetivo de ahorro energético que se estable-ce es una reducción del consumo respecto al escenario base de la E4 del 10,1%.

Las medidas estratégicas para este sector son: tres diri-gidas a los edificios existentes y dos destinadas a los de nueva construcción. En las dirigidas a los edificios exis-tentes se persigue la eficiencia mediante mejoras en la envolvente, en las instalaciones térmicas y en la ilumina-ción. Para los nuevos se busca que tengan una alta califi-cación energética, por encima de la exigencia del Código Técnico de la Edificación.

1.2.4. Agricultura y pesca

Este sector, aun teniendo un peso relativamente peque-ño en el consumo total de energía, es un ámbito de inter-vención estratégico para que las medidas de eficiencia energética previstas puedan contribuir a la sostenibilidad del medio rural.

Los objetivos para el periodo 2008-2012 pretenden alcan-zar una reducción de 1.634 ktep de energía primaria que se traduciría en el descenso de emisiones de 5.112 ktCO2.

1.3. Incentivos económicos de apoyo a la política de Eficiencia Energética

Se prevé una inversión superior a 22.000 millones de euros, de los que algo más de un 10% serán fondos públicos. Dentro del PAE4+, está prevista una inver-sión pública de 370 millones de euros en la industria y 804 millones de euros en edificios, además de 93,7 y 89 millones de euros respectivamente para las activida-des agrícolas y los servicios públicos. A continuación se describen algunas de las medidas de ahorro y eficiencia energética susceptibles de recibir incentivos económi-cos para las actividades económicas consideradas en esta publicación.

1.3.1. Rehabilitación de envolvente térmica

El objetivo es reducir la demanda energética de calefac-ción y refrigeración en edificios existentes. Los requisi-tos mínimos de eficiencia energética son los que define elCTEensudocumentoHE-1.Lascuantíasmáximasde las ayudas rondan el 25%, salvo para auditorías que se puede alcanzar el 75%. Los límites máximos abso-

lutos se establecen en 10.000 euros/vivienda unifami-liar, 300.000 euros/edificio de viviendas en bloque y 300.000 euros/edificio de uso distintos de vivienda.

1.3.2. Rehabilitación energética de las instalaciones térmicas

El objetivo es reducir el consumo de energía de las ins-talaciones existentes de calefacción, refrigeración, venti-lación y ACS. Los requisitos mínimos de eficiencia ener-gética los establece el RITE-07 y el ahorro energético debe superar el 20%. Las cuantías máximas de la ayuda rondan el 25% en general y el 75% para auditoría/diag-nóstico energético, ingeniería para calificación energéti-ca e inspección eficiencia energética-RITE (si se ejecutan total o parcialmente las medidas propuestas).

1.3.3. Edificios de alta eficiencia

El objetivo es promover la construcción o rehabilita-ción energética de edificios que alcancen la máxima calificación energética A o B. Los requisitos mínimos los define el Real Decreto 47/2007 y la normativa de las CCAA.

Las cuantías máximas de las ayudas por tipo de acción son: para viviendas unifamiliares: 30 euros/m2 (clase B), 50 euros/m2 (clase A); edificios de viviendas: 20 euros/m2 (clase B), 35 euros/m2 (clase A); Edificios destinados a otros usos distintos del de vivienda: 15 euros/m2 (clase B), 30 euros/m2 (clase A), y el 75% ingeniería para calificar energéticamente el edificio.

1.3.4. Iluminación de interiores

Las actuaciones objeto de ayuda son aquellas que afec-ten a luminarias, lámparas, equipos, sistemas de control de encendido y regulación del nivel luminoso, aprove-chamiento de la luz natural, detectores de presencia o interruptores temporales. Los requisitos mínimos de efi-cienciaenergéticasonlosquedefineelCTEHE-3yqueproduzcan un ahorro energético mayor del 25%.

Las cuantías máximas de la ayuda rondan el 25% o el 75% para la auditoría/diagnóstico energético, ingeniería para calificación energética (si se ejecuten total o par-cialmente las medidas propuestas). Los límites del valor absoluto de cada ayuda son 10.000 euros por edificio de viviendas en bloque, y 50.000 euros por edificios desti-nados a otros usos, distintos de vivienda.


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Figura 6. Distribución del consumo energético por subsectores industriales en 2006.

1 2 3 4 5 6 7 8 9Mtep

Maquinaria

Minería

Alimentos, bebidas y tabaco

Papel, pulpa e imprenta

Madera y derivados

Construcción

Textil y piel

Otros

Equipos de transporte

Minerales no metálicos

Metales no férreos

Química

Siderúrgia

1,96

0,88

0,40

0,80

2,42

2,80

0,37

1,27

0,77

7,29

1,66

5,09

3,89

Fuente: Elaboración propia.

1.3.5. Auditorías energéticas en la industria

Realización de auditorías energéticas con el objetivo de detectar el potencial y facilitar la toma de decisión de inversión en ahorro de energía, y determinar el bench-marking de procesos La ayuda tomará la forma de sub-vención máxima del 75% del coste de la auditoría ener-gética. En el periodo 2008 a 2012 se estima un total de auditorías energéticas de 260.

1.3.6. Ayudas a la inversión en eficiencia y ahorro energético

El objetivo es facilitar la viabilidad económica de las in-versiones en ahorro energético para alcanzar el poten-cial detectado. Las ayudas adoptarán la forma de sub-vención directa del capital o de bonificación de punto de interés en contratos de préstamo o leasing. La cuan-tía máxima de la ayuda no excederá del 22% del coste elegible.

2 Aproximación a la situación energética de los sectores estudiados

La demanda y el consumo de energía eléctrica en nues-tro país han tenido un comportamiento más dinámico que el PIB en los últimos diez años, con las excepciones del año 2002 y del último periodo 2006.

2.1. Evolución energética del sector industria

Estudios realizados y publicados por el IDAE indican que el crecimiento que ha tenido el consumo de energía final ha sido mayor que el consumo de energía por unidad de producción.

Considerando la intensidad energética en términos eco-nómicos (ktep/M€ 2000), definida como el cociente entre el consumo de energía final energética y el VAB a precios básicos, base 2000, a precios constantes, se obtienen los siguientes resultados:

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La evolución del consumo de energía final total para las agrupaciones de actividad estudiadas en la E4 ha mos-trado una tendencia alcista excepto para las industrias: textil, cuero y calzado, industria química y equipos de

transporte. La evolución del sector industria estimada para el periodo 2008-2012 se presenta en la siguiente tabla, para lo que se ha considerado la consecución del escenario de eficiencia energética propuesto.

Fuente: PAE4+.

Tabla 2. Intensidad energética tep/Me 2000 periodo 2000-2005

Tabla 3. Objetivos del Plan de Acción 2008-2012. Sector industria

2000 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Periodo 2008/2012

Consumo energía final (kte) 39.908 40.795 41.692 42.604 43.534 44.485 —

Crecimiento medio de consumo% 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98

Ahorro (ktep) 532 851 1.195 1.561 1.947 2.351 7.904

Diferencia E base E4/ E base actualizado 1.732 1.783 1.836 1.890 1.946 2.004 9.460

Total 2.265 2.635 3.031 3.451 3.893 4.355 17.364

Emisiones evitadas (ktCO2) 6.885 8.009 9.214 10.491 11.834 13.238 52.786

Inversiones asociadas (k€) 267.772 292.862 315.606 336.186 354.808 371.657 1.671.119

Apoyo público (k€) 61.336 64.964 69.964 74.488 78.582 82.286 370.284

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Intensidad energética ktep/M€ 155,25 150,35 149,72 158,72 161,81 164,69

Crecimiento interanual% — -3,16 -0,42 6,01 1,94 1,78

Crecimiento según periodo% — -3,16 -1,80 0,74 1,04 1,19

Fuente: PAE4+.


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2.2. Evaluación de resultados

De acuerdo con la Directiva 2006/32/EC, con el objeto de poder conocer cuál es la evolución de los consumos de energía, es necesario definir una serie de indicadores fiables y cuya capacidad de medición y seguimiento sea elevada. Así mismo, deberán de utilizarse estadísticas oficiales, relativas a los consumos de energía, produc-ción y valor añadido bruto.

En el caso del sector industria se propone como indi-cador, la “tasa de reducción media anual del consumo específico” de energía final total, energía final térmica y energía final eléctrica, entendiendo el “consu mo es-pecífico” como la cantidad de energía consumida por unidad física de producción o por VAB a pre cios básicos base 2000.

2.3 Medidas de ahorro para las actividades consideradas en esta obra, previstas en la Estrategia Española de Eficiencia Energética y apoyadas por el PAE4+

Las tecnologías energéticas pueden mejorar el resulta-do de la industria y los servicios como consumidores de energía. En términos generales, estas tecnologías se pueden clasificar en dos grandes grupos:

• Medidasentecnologíashorizontalesymedidasenservicios, que son de aplicación multisectorial.

• Medidas en procesos productivos y nuevosprocesos, que son sectoriales.

Las tecnologías horizontales son comunes a las diferen-tes actividades, tanto manufactureras como de servi-cios, que forman parte de esta obra. Algunas mejoras, por tanto, son susceptibles de ser implantadas en todos los sectores.

• Mejoras en la combustión. Asegurar que se trabaja con la relación aire/combustible correcta, es decir, la mínima compatible con una combus-tión completa, puede suponer un ahorro de hasta el 20% del consumo de combustible

• Sustitución por gas natural. El gas natural además de ser un combustible eficiente energéticamente hablando, es un combustible más respetuoso con el medio ambiente que los productos petrolíferos.

El ahorro energético en combustible que supone la utilización de gas natural es de aproximadamente un 3%.

• Recuperación de calor de humos. El uso del gas natural facilita la posibilidad de recuperación de calor en humos al eliminarse los problemas de corrosión ácida que puede haber con el fuelóleo. Esta medida puede suponer un ahorro del 3% de combustible utilizado.

• Reducción de la presión de vapor. Si se utiliza vapor a baja presión se aprovecha más energía en los intercambiadores de calor que con vapor a alta presión.

• Alumbrado mediante balastos electrónicos en fluorescencia. El balasto o a la reactancia es un equipo necesario en las lámparas fluorescentes, que regula la intensidad que le llega a la lámpara. Los balastos electrónicos presentan diversas ventajas:

- Ahorran energía, hasta un 25%, para la mis-ma emisión de luz.

- Alargan la vida útil de la lámpara hasta las 12.000 horas, es decir, un 50% más.

- Permiten un encendido instantáneo, sin par-padeo.

- Desconexión automática en caso de lámpara automática.

• Alumbrado de bajo consumo. Las bombillas de bajo consumo son más eficientes y consumen hasta un 80% menos energía que una bombilla incandescente. Además la vida media de una bombilla incandescente es de 1.000 horas mien-tras que para las de bajo consumo y los fluores-centes es de 10.000 horas o más.

• Monitorización y control de la central de frío. Se pueden optimizar las centrales de frío con compresores de tornillo, colectores comunes y producción en rampa llegando a ahorrar hasta el 9% de ahorro del consumo eléctrico de la central.

• Aislamiento térmico. Esta medida permite reducir el calor que se pierde por conducción a través de la instalación de ventanas dobles y un mejor aislamiento de las paredes y por infiltra-ción mediante la fijación de burletes en puertas y ventanas.

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• Mejoras de los sistemas electromecánicos. Para ahorrar energía en estos motores se reco-mienda:

- Realizar un mantenimiento preventivo del sis-tema.

- Sustituir por un equipo más moderno en el caso de sistemas obsoletos.

- Sustituir las reducciones antiguas por reduc-ciones electrónicas.

- Regulación de la frecuencia de los motores.- Emplear arrancadores y variadores de velo-

cidad.

2.3.1 Fabricación de productos cerámicos para la construcción

2.3.1.1 Tecnologías horizontales

Control de agua de amasado. El ajuste manual del agua de amasado a partir de la medida de la humedad de la mezcla arcilla-agua permite que la humedad de salida de la extrusora sea constante independientemente del con-

tenido de agua de la arcilla. Este ajuste determina un con-tenido en agua ligeramente inferior de las piezas que van a secarse y por tanto un menor consumo en el secadero.

Control de humedad de secaderos. En los equipos mo-dernos se utiliza el control de humedad y temperatura que optimiza el funcionamiento del equipo al adaptarse a condiciones climáticas diferentes y distintos tipos de piezas, lográndose, por tanto, una mejora en el consumo energético directo del secadero, una mejor calidad de la producción y una mayor productividad.

Regulación de tiros con variadores de velocidad de motores. En la mayoría de los hornos túnel existe algún tipo de control de tiro con medida de la presión en el hor-no y actuación, ya sea automática o manual, en una vál-vula en el conducto de tiro. Las razones son los cambios en la circulación de gases en el horno que se producen con la apertura y cierre de puertas, el cambio en el tipo de productos y encañados y los cambios en las condicio-nes atmosféricas de presión y temperatura.

La implantación de sistemas de control automático con medida de presión en el horno y variación de velocidad


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en el motor del ventilador de tiro determina una dismi-nución del consumo eléctrico del motor y del consumo térmico del horno. La disminución del consumo eléctri-co es debida al mejor rendimiento del ventilador y la del térmico a una disminución de las infiltraciones de aire falso y, por tanto, a una disminución de las pérdidas por chimenea.

Monitoring & Targeting. La medida y el control de los consumos energéticos y la posterior adopción de me-didas para reducirlos puede suponer ahorros energé-ticos debido a que los parámetros de funcionamiento óptimo del proceso se mantienen a lo largo del tiem-po. Para llevar a cabo estas técnicas normal mente se necesita un sistema de contadores que permitan co-nocer el consumo térmico y/o eléctrico de las operaciones más importantes desde un punto de vista ener-gético.

Implantación de calderas de recuperación para pro-ducción de vapor para mejorar el aprovechamiento del calor en las cogeneraciones. El consumo en gene-ración de vapor es prácticamente constante a lo largo del año a diferencia de las necesidades de calor en el proce-so de secado que disminuye en primavera y verano. El vapor producido recuperando el calor en la salida de los gases de escape de los motores representa por lo tanto una interesante medida de cogeneración.

Aprovechamiento de circuitos de agua en cogenera-ciones para precalentar agua de la caldera. El preca-lentamiento del agua de aporte a la caldera de produc-ción de vapor para la extrusora que está a temperatura ambiente utilizando un intercambiador de placas y los circuitos de refrigeración del motor permite una disminu-ción del consumo directo de la caldera de vapor.

2.3.1.2 Procesos productivos

Optimización de la capacidad productiva (parada anual). La infrautilización de la capacidad productiva de una factoría provoca unos mayores consumos es-pecíficos tanto eléctricos como térmicos. La situación de mercado previsible determinará que el volumen de producción sea inferior al teórico establecido por la ca-pacidad instalada. Desde un punto de vista energético, lo óptimo sería ajustarse a una determinada produc-ción anual operando menos meses al 100% de la capa-cidad instalada y ampliar el parque de almacenamiento del producto acabado.

Prehornos alimentados con calderas residuales. Los prehornos permiten un porcentaje constante de entrada en el horno independientemente del funcio-namiento del secadero y de las condiciones atmosfé-ricas. El consumo de los prehornos es del orden de 20 - 30 te PCI/t y la utilización de calores residuales puede disminuir este consumo a la mitad. Los calores residuales cuya utilización puede estudiarse son los gases de escape de los motores de cogeneración, la recuperación de calor de la zona de enfriamiento y los propios gases de la chimenea del horno.

Quemadores de alta velocidad en precalentamien-to. La colocación de quemadores de alta velocidad en las paredes laterales, en la zona de precalentamiento de un horno túnel, permite una mayor homogeneidad de temperaturas entre la parte alta y la parte baja de los paquetes de ladrillos y, por tanto, la posibilidad de reducir la duración del ciclo de cocción con el consi-guiente aumento de la productividad (20% - 30%) y disminución del consumo específico del horno.

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Extrusión con vapor. La adición de vapor a baja presión (aprox. 4 bares) en vez de agua para lograr la plasticidad adecuada para extruir las piezas cerámicas, determina la posibilidad de extruir con una cantidad de agua me-nor, aproximadamente un 2% - 3%, lo que repercute en un menor consumo en el secadero. Además, con este menor contenido, en agua la plasticidad es mayor con lo que se consigue un menor consumo eléctrico en la extrusora.

Mejoras en distribución de calor en secaderos. La ma-yoría de los secaderos utilizados en el sector son de tipo túnel semicontinuo. En estos secaderos la distribución de calor tradicional se realiza a través de inyecciones de aire caliente en el techo del equipo y, debido al gran vo-lumen del equipo, la distribución de calor es mejorable. Últimamente, se están instalando unos equipos de dis-tribución de calor que consisten en unos conos girato-rios que permiten modular la entrada de aire caliente a distintas alturas de la sección del secadero mejorando la distribución de calor y, por tanto, logrando tempera-turas y humedades más homogéneas en la sección del equipo. El resultado es una mejora de la calidad, una me-nor duración del ciclo de secado y un menor consumo energético.

Sustitución de generadores de fuel/hornillas por venas de aire. La sustitución de generadores de fuel de hornillas de combustible sólido, generalmente oru-jillo, está descrita en las transformaciones a gas natu-ral. Esta medida solo contempla aquellas instalaciones que al estar utilizando combustibles sólidos de bajo precio en el horno (coque de petróleo) realicen una transformación a gas parcial por causas de orden eco-nómico.

2.3.1.3 Nuevos procesos

Extrusión dura. La extrusión dura consiste en utilizar ex-trusoras con la capacidad de operar con mayor presión que las tradicionales y, por tanto lograr conformar la pie-za cerámica con un menor contenido en humedad que el proceso tradicional (17% - 23%). El uso de secaderos se hace prácticamente innecesario y la operación de secado puede realizarse en un prehorno ampliado, disminuyen-do, por tanto, el consumo térmico de la operación de secado. El consumo eléctrico aumenta y, aunque el ba-lance de energía final es positivo, el balance económico resulta más ajustado.

En principio, esta tecnología solo sería interesante en determinados productos de secado difícil y con un con-sumo energético elevado en esta operación.

2.3.2 Fabricación de productos de panadería y pastas alimenticias


Bomba de calor en sistemas de fermentación. La fer-mentación del pan requiere unas condiciones de tempe-ratura determinadas, de forma que habrá que aportar ca-lor en invierno y frío en verano. La utilización de la bomba de calor para el proceso supone un ahorro que puede llegar hasta el 60% respecto a los sistemas actuales.

2.3.3 Servicios: Hoteles y restaurantes, comercios, centros docentes y culturales y centros deportivos

Todas estas actividades tienen en común el hecho de que se desarrollan en edificios y de que no se desarrollan procesos productivos en sentido estricto. El consumo de energía viene dado por la necesidad de dar confort térmico y lumínico a los usuarios o clientes de las instalaciones.

Las medidas para los edificios existentes se pueden agrupar como sigue:

• Medidasparadisminuirlademandaenergéticadelos edificios, mediante acciones sobre la envol-vente edificatoria.

- Incremento en el nivel de aislamiento en fa-chadas, cubiertas y soleras.

- Aumento en el nivel de aislamiento y reduc-ción de infiltraciones en ventanas.

- Mejora en sombreamientos de ventanas.- Recuperación de calor de la condensación de

los generadores de frío para precalentar el ACS y las piscinas climatizadas.

- Reducción del consumo de agua fría y calien-te en puntos terminales, mediante el equili-brado de presiones, e instalación de aireado-res en grifos.

• Medidasparalamejoradelaeficienciaenergéticade las instalaciones térmicas.

- Renovación del parque de calderas de cale-facción y agua. Renovación del parque de cal-deras y generadores de frío en el subsector comercio, servicios.

- Sustitución de unidades de tratamiento de aire (UTA) por unidades con recuperación en-tálpica y enfriamiento gratuito (freecooling).


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• Medidasparalamejoradelaeficienciaenergéticade las instalaciones de iluminación mediante:

- Sustitución de lámparas incandescentes por lámparas de bajo consumo.

- Renovación de la iluminación existente siguien-do los criterios de eficiencia establecidos en el CTE.

2.3.4 Industria textil


Gestión de la energía. Introducir medidas de control a partir de la medida de sus magnitudes. Cuánta energía se usa, dónde, cuándo y por qué. Cuánta debería usarse y por qué estamos usando más. Implantar medidas para consumir lo justo.

Una correcta gestión de la energía puede suponer aho-rros de hasta el 10% del consumo total de energía.

Recuperación de calor de gases vertidos. Es posible re-cuperar el calor contenido en los gases que se evacuan a alta temperatura a través de un intercambiador gas-agua para obtener agua caliente que puede ser empleada para alimentar la caldera o bien en proceso. Se puede obtener de esta manera un ahorro de hasta el 5%.

Aislamiento de tuberías. Las líneas de vapor, agua caliente, aceite térmico y condensado han de aislarse térmicamente para evitar pérdidas permitiendo de esta manera ahorrar hasta el 10%.


Jets con baja relación de baño y alto aprovechamiento térmico. Los más recientes trabajan con relación de baño 5:1. En el jet, la tela sufre varias pasadas por las toberas hasta que se le aplica el colorante. El tinte se calienta con vapor en un intercambiador. La carga se inicia a baja tempe-ratura (40 ºC - 50 ºC). El calor del vertido puede recuperarse para calentar el agua inicial si hay procesos simultáneos.

Los jets de alta eficiencia suponen un ahorro del 30% de la energía térmica consumida en los procesos de tintura.

Autoclaves con baja relación de baño y alto apro-vechamiento térmico. Al igual que la medida anterior, consiste en maquinaria moderna, pero en este caso para tintado de carga inmóvil.

Las autoclaves de alta eficiencia suponen un ahorro de hasta el 40% de la energía térmica consumida en los procesos de tintura.

Foulards eficientes. Los foulards se emplean para im-pregnar el tejido con el tinte deseado. Al igual que las

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dos medidas anteriores, los foulards eficientes suponen un menor gasto de energía y, además, incorporan siste-mas de control para evitar el retintado. Su uso supone un ahorro del 13% de la energía térmica consumida en el proceso de tintura.

Jig/jiggers de alta eficiencia. Los jiggers actuales van provistos de tapas en la cubierta para evitar pérdidas por evaporación. En estos casos, la cubierta debe mante-nerse caliente para evitar condensación de los vahos y caída de gotas sobre el tejido que podrían mancharlo. El control de la temperatura para evitar recalentamientos va incluido mediante ordenador. Los jiggers de alta efi-ciencia suponen un ahorro de hasta el 53% del consumo térmico destinado a esta operación.

Winch de alta eficiencia. Al igual que los jiggers, estos aparatos van provistos de tapas para evitar pérdidas. Los winch de alta eficiencia suponen un ahorro de hasta el 54% del consumo térmico destinado a esta operación.

Flujos contracorriente e intercambiadores. Movimiento de la tela y del baño en direcciones opuestas. Reduce el consumo de agua y energía. El intercambiador aparea la entrada de agua con la salida de efluente, eliminando la necesidad de depósitos tampón. Además, disminuir la pre-sión del vapor vivo, automatizar control térmico mediante termostatos, empleo de válvulas automáticas, instalar ta-pas, mejora la eficiencia energética de esta operación.

El ahorro energético unitario de esta forma de proceso está entorno a los 0,15 tep/t de energía térmica.

Uso de gas directo. Tanto en rames como para el ca-lentamiento de baños, el empleo del gas directo frente al uso de vapor directo, puede suponer ahorros del 10% de combustible.

Presecado mecánico. Se consiguen importantes ahorros en la etapa de secado implementando sistemas de prese-cado como centrifugadoras o cilindros por los que circula la tela y que tienen una abertura donde hay presión de va-cío y absorbe el agua. El empleo de sistemas de preseca-do supone un ahorro de hasta el 40% de la energía térmi-ca empleada para el secado. Unitariamente, el consumo específico se reduce en 0,07 tep/t, que en una instalación media supone un ahorro anual de 11 tep.

Presecado con infrarrojos o por baja frecuencia. Estos sistemas de presecado empleados en operaciones de tin-tura discontinua suponen un ahorro de hasta el 70% de la energía térmica empleada en el secado. Unitariamente, el consumo específico se reduce en 0,12 tep/t, que

en una instalación media supone un ahorro anual de 19 tep.

Evitar sobresecado. El control para evitar el sobreseca-do (mediante infrarrojos, conductividad, etc.) puede su-poner un ahorro del 20% de la energía térmica empleada en el secado.

Minimizar pérdidas de aire. En las operaciones de ter-mofijado que se realizan en las rames conviene controlar las pérdidas de aire. Un valor aceptable de consumo son 10 kg de aire por kg de tela. Un correcto control de estas pérdidas puede suponer un ahorro del 30% de la energía térmica empleada en estas operaciones.


Tanques de almacenamiento de agua residual. Cuando no hay procesos simultáneos, el agua residual caliente utili-zada en los distintos procesos de lavado y tinte puede alma-cenarse en el periodo entre cargas. Esta agua está tratada y por tanto es valiosa cuando es susceptible de reutilización.

2.3.5 Fabricación de aceites y grasas vegetales y animales


Recuperación del calor de purgas. Tanto en los inter-cambiadores como en las redes de distribución de va-por se produce condensado que debe ser eliminado. Este condensado es eliminado mediante purgadores y conducido por tuberías normalmente aisladas hasta el depósito de alimentación de la caldera, permitiendo un suministro de agua de aporte caliente. El ahorro ener-gético que se puede llegar a conseguir con esta medi-da puede alcanzar hasta el 8% de la energía térmica total utilizada en la generación de vapor, con una media del 3%.

Sustitución de combustible por cáscara. Esta medida puede suponer un ahorro energético del 10% de la ener-gía térmica.

Monitorización del proceso. El control más racional del proceso mejora sensiblemente la gestión energética, suponiendo un ahorro energético del 3%, además de fa-cilitar la operación, el mantenimiento y la calidad del pro-ducto final. Esto se obtiene mediante la automatización y monitorización del proceso ya que esto permite trabajar a los equipos del proceso lo más cerca posible del punto óptimo de rendimiento.


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Instalación de intercambiadores de calor en el proce-so de desodorización. En la fase de desodorizado, se pueden instalar unos intercambiadores de calor de haz tubular para aprovechar el calor desprendido por el aceite desodorizado y utilizarlo para calentar el aceite que en-tra en la desodorización. Esta medida puede suponer un ahorro energético del 13% sobre la energía térmica en la fase de desodorizado.

2.3.6 Industria de la madera y del corcho


Diagnóstico de los sistemas de aire comprimido. Es muy importante realizar un diagnóstico de los sistemas de aire comprimido que se utilizan en las industrias de la madera, todos los elementos deben ser analizados in-dependientemente, para detectar posibles pérdidas por fugas y demandas excesivas.


Renovación de secaderos. Sustitución de secaderos tradicionales por secaderos de última tecnología que op-timizan el proceso de combustión y reducen las pérdidas térmicas a través de la estructura y el cerramiento de los mismos.

Termorrecuperación de los gases de combustión de secadora de madera en industrias mecánicas fores-tales. El fundamento de esta técnica es la recuperación de calor mediante la instalación de un intercambiador en una corriente de gases calientes, con el objeto de absor-

ber parte de la energía calorífica de los mismos y trans-mitirla a un elemento secundario.

Mejoras en sistemas de preparación y transporte. Para reducir el consumo eléctrico se pueden seleccionar sistemas mas eficientes como los transportadores me-cánicos y de tornillo helicoidal en lugar de neumáticos.


Briquetado de residuos del corcho y restos de madera. En la industria corchera se producen pocos residuos, ya que la mayoría son reutilizables, excepto el polvo de cor-cho, lo que hace que se genere gran cantidad de resi-duos de este producto con alto potencial energético. Las briquetas de polvo de corcho se pueden utilizar como combustible para alimentar las calderas de cocción de corcho de la propias industria corchera, obteniendo así un ahorro de energía térmica.

Igualmente, en las industrias de la madera se generan residuos de ésta susceptibles de ser briquetados con el objeto de emplearse como combustible. Con esta medida se reduciría el consumo propio de energía para calefacción de almacenes y centros de trabajo en estas industrias.

Implantación de hornos de secado continuo. La im-plantación de esta medida supone un ahorro energético importante, ya que estos hornos no necesitan ser car-gados y descargados y consumen menos energía eléc-trica y térmica que los hornos discontinuos de cargas o por tandas.

Construcción de centrales de biomasa. La construc-ción de centrales de biomasa permite aprovechar de

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una manera ventajosa los residuos generados por los procesos, ya sea como materia prima o como sumi-nistro energético. En esta actividad productiva esta opción cobra una importancia especial, ya que los residuos alcanzan hasta un 37% de la materia prima empleada.

2.3.7 Fabricación y envasado de productos alimenticios


Recuperación de calor de gases de los chamusca-dores. Consiste en recuperar la mayor parte del calor generado en el proceso de chamuscado y que se extrae por la chimenea en forma de gases calientes. Para ha-cerlo se incorpora un serpentín en la campana de ex-tracción de gases para que el calor de los gases caliente el agua que circula por el interior del serpentín. Esta agua caliente puede utilizarse para alimentar el calenta-dor o el depilador, con lo que se reduciría el consumo energético de estos equipos.

Se estima que el calor recuperable puede ser de hasta el 70% del consumo total del chamuscador, con lo que se pueden considerar ahorros energéticos cercanos al 23% del consumo energético del proceso de chamuscado.

Condensadores evaporativos en la central de frío. La temperatura de condensación depende del tipo de compresor utilizado. Los condensadores evaporativos permiten alcanzar temperaturas más bajas que el resto, a excepción de aquellos que utilizan circuitos de agua abiertos. Por cada grado que disminuye la temperatura de condensación se obtienen ahorros del 2% - 4%, de-pendiendo de las características del compresor y de la temperatura requerida de evaporación.

Reutilización del calor de condensación de la central de frío en secado de producto. En los equipos de frío se pueden sustituir los condensadores de agua por conden-sadores de aire. De esta forma se puede utilizar este aire caliente para secar los productos en las salas de secado. Esta medida puede suponer un ahorro energético del 12% del consumo eléctrico en esta parte del proceso.


Cocedor discontinuo a vapor directo. Es posible obte-ner ahorro de energía transformando los cocedores de carne tradicionales en armarios cocedores con atmósfe-ra de vapor, que presenta ventajas respecto al sistema de cocción por inmersión en agua caliente.

De esta forma, una vez introducida la carne en el inte-rior del armario, se introducen chorros de vapor satura-


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do por las toberas situadas longitudinalmente a lo largo del horno. El producto sufre un ciclo de calentamiento y permanencia hasta la temperatura de cocción durante el tiempo necesario, siguiendo un programa temperatura establecido por el operador. El proceso de calentamien-to se homogeneiza haciendo recircular el vapor por el interior del horno mediante un sistema de ventiladores situados en los laterales y el techo. La temperatura de cocción se encuentra entre 80 ºC y 95 ºC y el consumo de vapor se encuentra entre 200 kg y 400 kg de vapor por tonelada en función del tamaño del horno.

Esterilizador de autoclave horizontal. Esta medida con-siste en sustituir los clásicos esterilizadores de autoclave vertical por esterilizadores de autoclave horizontal, que cuentan con mayores rendimientos que los primeros. Se cuenta con dos tipos de autoclaves horizontales:

• Esterilizadorparabotesmetálicosmediantevapory pequeño volumen de agua.

• Esterilizador para tarros y frascos de vidrio coninundación de agua.

El consumo de vapor se encuentra entre los 300 kg y 420 kg por tonelada de producto.


Escaldado con duchas en mataderos avícolas. Presen-ta una serie de mejoras de carácter energético frente al escaldado con inmersión, mayoritariamente utilizado en los mataderos avícolas españoles, y permite reducir el consumo de agua y de energía térmica necesaria para calentarla, facilitando, además, una posterior reutilización de ésta.

Escaldado con vapor en mataderos de porcino. Se ge-nera vapor fuera del espacio interior del túnel y se dirige hacia arriba, desde donde una serie de ventiladores lo introducen en el túnel de escaldado. En este túnel, un sistema de agua fría reduce su temperatura a 62 ºC - 64 ºC y lo condensa.

Bomba de calor en secado de embutidos. El secado mediante bomba de calor, permite recuperar parte de esta energía de tal manera que la entrada de la cámara de aire se caliente en el condensador de la bomba para

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luego enfriarse cuando entra en contacto con el produc-to a secar.

2.3.8 Fabricación de productos de plástico


En este caso, se considera importante profundizar en el análisis de la optimización de los procesos de catá-lisis.

2.3.9 Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor


Instalación de sistemas automáticos de desconexión. El objetivo es que dejen de consumir energía aquellos equipos eléctricos en servicio sin utilizar en las operacio-nes de montaje y ensamblado de piezas metálicas.

Eliminación de fugas térmicas en zonas de paso. Evitar fugas de calefacción y refrigeración e infiltra-ciones de aire exterior en zonas de paso y de cargas y descargas con automatización de apertura y cierre de puertas (radares, bucles de detección magnética, fotocélulas u otros elementos), para que permanez-can cerradas.

Reducción de calefacción en zonas de almacena-miento. La reducción de la potencia de calefacción en zonas de almacenamiento puede representar un ahorro de energía térmica importante.

Calefacción con tubos radiantes a gas. El calentamien-to del tubo radiante puede hacerse de manera directa mediante los gases de combustión generados por un quemador o de manera indirecta mediante un fluido intermedio de intercambio como puede ser agua calen-tada en una caldera de gas natural. El primer método tiene rendimientos mejores puesto que se evitan pérdi-das caloríficas en los intercambios. Con este sistema se pueden conseguir rendimientos de entre el 80% y 84%, además de costes de mantenimiento muy reducidos y posibilidad de calefactar el local por zonas.

Recuperación de calor en esmaltado. En este caso, la me-dida consiste en el aprovechamiento del calor de los gases de combustión, que se emiten por la chimenea a altas tem-peraturas, en algún punto del proceso (calentamiento del aire de combustión, secado de la pintura de las piezas, etc.).

Este aprovechamiento se consigue mediante el paso de dichos gases de combustión a través de un intercam-biador de calor para ceder éste en el punto del proceso requerido. Pueden aprovecharse hasta el 60% del calor de los gases de combustión, dependiendo de la tempe-ratura a la que salgan estos.

Recuperación de calor de cabinas de pintura. Esta medida consiste en utilizar el calor del aire viciado de cabina en precalentar el aire de entrada por medio de un intercambiador entálpico también llamado de tipo Ljungstrom, lo que permite recuperaciones en torno al 60%.

Aumento de la eficiencia energética de calderas y hornos de tipo directo. Esta mejora se obtiene a tra-vés de la instalación de sistemas de control con correc-ción de medida para la regulación automática de la re-lación aire-combustible en función de un parámetro de rendimiento.


Aplicación de técnicas para la eliminación de VOC. La técnica aplicada para la eliminación de VOC es la incineración térmica regenerativa en procesos de pintura.

Pintado por inmersión. El pintado por inmersión o autodeposición no requiere fosfatado, por lo que se ahorra energía al no necesitar mantener dicho baño a temperatura.

Pintado por proyección en cabina. El pintado por proyección en cabina mediante spray electrostático mejora considerablemente la transferencia de pintura y ahorra energía.

Reducción de la temperatura de secado en hornos. Mediante la reducción de la temperatura de secado en hornos en procesos de pintado a la mínima operativa y disminuyendo también la velocidad del transportador de piezas en el horno para aumentar el tiempo de se-cado se logra bajar el consumo energético.

Quemadores recuperativos. El sistema de quemadores recuperativos consta de un conjunto de tubos radiantes (tubo exterior-interior), un intercambiador de calor, el con-junto quemador y un sistema catalítico de reducción de in-quemados. Mediante el intercambiador podemos transferir la energía térmica de los gases de escape al aire primario de combustión, con lo que se consigue un aumento del rendimiento de la misma.


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El ahorro de energía que se puede conseguir depende de la temperatura a que se precaliente el aire primario de combustión. Para una temperatura de régimen de 650 ºC se puede conseguir un precalentamiento de 250 ºC, lo que puede suponer un ahorro de energía del 12% para un régimen nominal de carga.

Combustión sumergida para calentamiento de baños. Esta medida consiste en realizar el calentamiento de los baños mediante quemadores sumergidos en los propios baños. Este calentamiento puede ser directo o indirecto, según estén los productos de la combustión en contacto directo con el líquido a calentar o no. El primero es mejor para temperaturas menores de 70 ºC, puesto que con temperaturas más elevadas el rendimiento baja por pérdidas de calor en la evaporación del líquido a calentar.

Las principales ventajas de este sistema son:

• Elimina las pérdidas en el transporte del fluidocaloportador (vapor, aceite térmico) desde la caldera donde se produce hasta los baños.

• Costesenergéticosydemantenimientomenores.En el caso de calentamiento de baños mediante resistencias eléctricas.

Con este tipo de calentamiento se pueden conseguir rendimientos energéticos entre el 80% y 95% frente al 50% y 75% de los convencionales.

Empleo de refractarios de baja densidad en los hor-nos. Mediante el empleo y mejora de aislamientos y materiales refractarios ligeros de baja inercia se logra reducir el consumo energético del horno.

Sustitución de hornos de calentamiento de combus-tible por hornos de inducción en forjas. Esta medida consiste en la sustitución de los hornos de calentamiento previo a la formación de las piezas que utilizan combusti-bles (fuel u otros) por hornos eléctricos de inducción de media frecuencia. Estos equipos presentan las siguien-tes ventajas y mejoras sobre los equipos primeros:

• Mejoraimportantederendimientoenergético,conla desaparición de tiempos de precalentamiento, así como en la reducción de la energía utilizada en el propio calentamiento de las piezas.

• Mejora en la productividad al ser automática lacadencia de calentamiento.

• Mayorcalidaddelproductofinal.

Sustitución de hornos eléctricos de tratamiento (recocido, temple, revenido) por hornos de gas natu-ral. Esta medida consiste en la sustitución de los hornos eléctricos de tratamiento térmico por hornos alimenta-dos por gas natural.

Estos equipos presentan las siguientes ventajas y mejo-ras sobre los equipos primeros:

• Ahorrosenergéticosenenergíaprimaria.

• Menores costes energéticos, debido al mayorprecio de la electricidad frente al gas natural.

• Disponibilidaddetecnologíaseficientesaplicablesa los hornos de gas natural (quemadores autorre-cuperativos, tubos radiantes) que mejoran el rendi-miento de los mismos.

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Empleo de tecnología de soldadura de plásticos por ultrasonidos. El uso de la tecnología de soldadura de plásticos por ultrasonidos en sustitución de soldadura por placa calefactora, supone una disminución del tiem-po de soldadura y el consumo energético.

Revisión de las tecnologías de corte de metales y de soldeo. Esta medida consiste en:

• Revisión y control de la tecnología de corte demetales en piezas y estructuras, sea corte con gases (oxiacetilénico) o bien corte con electrodos de carbón o plasma.

• Revisión de las cartas tecnológicas (procedi-mientos) para dimensionar correctamente los parámetros del régimen de corte (voltaje y ampe-raje de trabajo en la máquina/fuente de alimenta-ción, arco de plasma, aporte de calor a la pieza a cortar, aporte de oxígeno y acetileno con mezcla de gases idónea, selección del electrodo idóneo, etc.).

Revisión de las tecnologías de soldeo de piezas y estructuras. Esta medida consiste en:

• Revisión y control de la tecnología de soldeodepiezas y estructuras.

• Revisión de las cartas tecnológicas (procedi-mientos) para dimensionar correctamente los parámetros del régimen de corte (voltaje y ampe-raje de trabajo en la máquina/fuente de alimenta-ción, arco de plasma, aporte de calor a la pieza a cortar, aporte de oxígeno y acetileno con mezcla de gases idónea, selección de electrodo idóneo, etc.).

2.3.10 Industria del cuero y del calzado

Las mejoras en este sector son básicamente referen-tes a tecnologías horizontales o a mejoras en algunos equipos que se han comentado anteriormente. De entre ellas se pueden recalcar:

• Controlengeneraciónydistribucióndevapor.

• Recuperacióndecalordefluidosdeproceso.

• Combustiónsumergida.

• Mejorasensecaderos.

2.3.11 Avicultura (granjas avícolas)

El PAE4+ no prevé ningún apoyo específico para la rea-lización de medidas de ahorro energético en este tipo de actividad productiva. Sin embargo identifica a medio plazo los siguientes objetivos:

• Introducir criterios de eficiencia energética en eldiseño y construcción de instalaciones ganaderas.

• Instalacióndeequiposmáseficientesconaprove-chamiento, en los casos en que sea posible, de energías residuales de los mismos: equipos de iluminación, equipos de frío, etc.

3 Bibliografía

• Predicción de la generación eléctrica en España a 2050. Fernández Artime, Rocío (Socoin, S.L.U.), y Alfonso, Segundo (Eufer) [2007].

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. Plan de Acción 2008-2012. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITYC) [2008].

• Documentos sectoriales E4: edificación; equipos para transporte; alimentación, bebidas y tabaco; minerales no metálicos; corcho y madera; textil, cuero y calzado; transformados metálicos; resi-dencial, y servicios. MITYC (2003).

• La energía en España 2007. Ministerio de Indus-tria, Turismo y Comercio. Subsecretaría. Secretaría General Técnica. División de Información, Docu-mentación y Publicaciones. Centro de Publica-ciones (2008).

• Aislamiento térmico para rehabilitación deedificios. Presentación de guías con soluciones técnicas. El plan de acción de ahorro y eficiencia energética y la Rehabilitación energética de edifi-cios. Alonso, Juan Antonio. Director de Ahorro y Eficiencia Energética, IDAE, MITYC (octubre 2008).

© EOI Escuela de Negocios© Centro de Eficiencia Energética de Gas Natural Fenosa

Reservados todos los derechosEdita: Gas Natural Fenosa

Diseño y maquetación: Global DiseñaImpresión: División de Impresión

Impreso en papel ecológico y libre de cloro.

01 Contexto energético general e introducción a la situación sectorial

Rocío FeRnández ARtime GuilleRmo J. escobAR lópez

Socoin Ingeniería y Construcción Industrial, S.L.U.

Empresa Colaboradora de EOI Escuela de Negocios

Obra realizada por:

Con la colaboración del Centro de Eficiencia Energética de:

www.empresaeficiente.com www.gasnaturalfenosa.es

Fabricación de productos cerámicos para la construcción

CNAE 23.3


02

presentaciónEl IDAE, como miembro del patronato de la Fundación EOI, no puede menos que felicitar a la misma por la oportunidad en la edición del presente Manual de eficiencia energética para pymes. La volatilidad registrada por los precios energéticos durante buena parte del año pasado ha continuado también en 2008, y a ella se ha añadido una crisis fi nanciera mundial que afecta al conjunto de la economía. Por ello, la mejora de la eficiencia energética como instrumento de apoyo a la competitividad es básica en nuestro actual tejido industrial.








Contexto energético general e introducción a la situación sectorialíndice0. Introducción 6

1. Identificación de servicios, sistemas y equipos consumidores 6

1.1. Proceso productivo 6

1.2. Procesado y preparación de las materias primas 6

1.3. Fabricación de productos finales 7

1.4. Distribución de los consumos de energía 7

1.4.1. Consumo de energía térmica 7

1.4.2. Consumo de energía eléctrica 7

1.5. Descripción de los equipos de proceso 7

1.5.1. Secaderos 8

1.5.2. Hornos 8

1.6. Tecnologías horizontales 9

1.6.1. Motores eléctricos 9

1.6.2. Bombas 9

1.6.3. Soplantes 10

1.6.4. Compresores, aire comprimido y equipos auxiliares 10

1.6.5. Iluminación 10

2. Ineficencia energética 10

2.1. Servicios y procesos energéticamente ineficientes 12

2.1.1. Hornos y secaderos 12

2.1.2. Combustión 12

2.1.3. Sistema de aire comprimido 12


2.1.5. Sistema de distribución eléctrica 13

2.1.6. Sistemas de gestión y control 13

índice2.2. Equipos ineficientes 13

2.2.1. Hornos y secaderos 13

2.2.2. Quemadores 13

2.2.3. Motores 13

2.2.4. Compresores, soplantes, ventiladores y bombas 13

2.2.5. Lámparas luminarias y balastos 13

2.3. Características constructivas y cerramientos 14

3. Mejoras tecnológicas y de gestión 14

3.1. Mejoras en procesos 14

3.1.1. Sustitución y renovación de hornos y secaderos 14

3.1.2. Recuperación de calores residuales 14

3.1.3. Sustitución de quemadores 16

3.1.4. Sustitución/diversificación de combustibles 16

3.1.5. Materiales de baja inercia térmica 17

3.1.6. Automatización, regulación y control 17

3.2. Mejoras en tecnologías horizontales 17

3.2.1. Ahorro energético en motores eléctricos 18

3.2.2. Uso de variadores de frecuencia 18

3.2.3. Ahorro energético en sistemas de aire comprimido 19

3.2.4. Ahorro energético en sistemas de iluminación 21

3.2.5. Compensación de energía reactiva 22

3.2.6. Cogeneración 23

3.2.7. Sistemas de gestión 25

4. Bibliografía 25


Fabricación de productos cerámicos para la construcciónCNAE 23.3

02

Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de productos cerámicos para la construcción (CNAE 23.3)

6

0 Introducción

La industria cerámica, dependiendo de la aplicación del producto final obtenido, se clasifica en las siguientes familias:

• Ladrillos y tejas.

• Cerámicas técnicas.

• Cerámica de uso (o de mesa).

• Cerámica artística (o decorativa).

• Cerámica sanitaria.

• Baldosas (pavimentos y revestimientos).

Dentro de este sector, el subsector de fabricación de ladrillos, tejas y productos de tierras cocidas para la cons-trucción, objeto del presente manual, cuenta en España con unas 360 empresas distribuidas por comunidades, como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1. Distribución de empresas por comunidades.

15%Valencia

19%Andalucía

7%Castillay León

1%Cantabria

10%Cataluña

4%Aragón

4%Asturias

1%Baleares

20%Castilla-

La Mancha

1%Extremadura

1%Murcia

2%Navarra

7%Galicia

3%Madrid

5%La Rioja

En la siguiente figura se muestra la distribución por tamaños (para todos los sectores cerámicos) en la Comu-nidad Valenciana:

Figura 2. Distribución de empresas por tamaño en la Comunidad Valenciana.

8%51 a 100

9%Más de 100

28%11 a 25

12%6 a 10

33%1 a 5

10%26 a 50

El sector cerámico se caracteriza por el elevado consumo de energía requerido para la elaboración del producto final. Debido a que el coste energético representa una fracción mayor del coste final que en otros productos industriales, la optimización de dicho consumo adquiere una importancia muy relevante para las empresas. En este sentido, las medidas de ahorro de energía (nuevas tecnologías, sustitución de combustibles o incorpora-ción de sistemas de generación combinada de energía térmica y eléctrica de alta eficiencia -cogeneración-) representan un imprescindible marco de actuación.

1 Identificación de servicios, sistemas y equipos consumidores

1.1. Proceso productivo

La fabricación de los productos cerámicos es un proceso complejo cuya elaboración se basa en: combinación de materias primas, modelado y cocción.

1.2. Procesado y preparación de las materias primas

La mezcla, tratamiento y preparación de las materias primas originales dan lugar a la pasta. En función de las características físicas y químicas deseadas se mezclan las arcillas y otras especies minerales. Para conseguir la homogeneidad y tamaño de grano deseado, sigue una molturación y posterior tamizado.

Fuente: elaboración propia.

Fuente: AVEN y elaboración propia.

7

1.3. Fabricación de productos finales

La fabricación de las cerámicas varía sustancialmente en función del artículo fabricado. En este apartado se describe el proceso genérico, por ser el que requiere un mayor número de etapas: extracción de la materia prima y almacenamiento; trituración y ensilado; molienda fina, con tamices de reciclo; amasado de la materia prima con adición de agua (o vapor); extrusión y cortado de la masa; empaquetado estanterías y carga de éstas al secadero; secado en el secadero hasta un 2% - 4% de humedad; presecado y precalentado del material en el prehorno (opcional); cocción, y empaquetado-paletizado y almace-namiento.

1.4. Distribución de los consumos de energía

En el sector cerámico es especialmente complicado establecer una distribución de consumos energéticos estándar. Son muy pocas las empresas que realizan todas las partes del proceso, y muchas las que desarro-llan solo una parte del mismo.

1.4.1 Consumo de energía térmica

Los principales equipos de consumo de energía térmica en la industria cerámica son los hornos y los secaderos. La distribución de los consumos energéticos entre los equipos depende del tipo de equipos empleados y de la naturaleza de la empresa. En cuanto a combustibles, el gas natural es la fuente energética empleada por excelencia para usos térmicos en el sector cerámico. El consumo de energía térmica asociado en España en el año 2006 a la cerámica estructural se estima en 13.677 GWhpci/año (1.176.784 Tep pci/año). El consumo especí-fico se cifra en 560 kWhpci/t, si bien existe variabilidad en función del tipo de horno empleado.

1.4.2 Consumo de energía eléctrica

El consumo de energía eléctrica puede tener lugar en casi la totalidad de las operaciones, y en múltiples y muy variadas aplicaciones. La curva de carga de la instalación (evolución de la demanda de energía eléctrica a lo largo del día) es de gran utilidad para optimizar la factura eléc-trica de la empresa y conocer el consumo de los equipos eléctricos que se encuentran en funcionamiento en cada fase del proceso. El consumo de energía eléctrica

asociado en españa en el año 2006 a la cerámica estruc-tural se estima en 1.246 GWh/año. El consumo especí-fico se cifra entre 32 kWh/t y 49 kWh/t, en función del tipo de horno empleado. La distribución de consumos por fuentes y procesos es, aproximadamente, la siguiente:

Figura 3. Distribución de consumos térmicos.

0,1%Extracción 1,6%

Preparación

33,9%Secado

63,4%Cocción

0,4%Expedición 0,5%

Moldeo

Figura 4. Distribución de consumos eléctricos.

1,5%Extracción

30,3%Cocción

17,6%Moldeo

0,6%Expedición

17,6%Preparación

32,4%Secado

1.5. Descripción de los equipos de proceso

La elección de los equipos de una fabricación tan variada y compleja (según producto final deseado) se debe basar en:

• Composición del producto.

• Rango de tamaños y formas.

• Capacidad de proceso.

Fuente: EREN.

Fuente: EREN.


8

• Compatibilidad con el resto del proceso de fabricación.

• Costes de operación, incluyendo el coste energético.

• Valor del producto fabricado.

• Tecnologías disponibles.

Los secaderos y hornos son, sin duda, los elementos más intensivos en consumo de energía.

1.5.1 Secaderos

1.5.1.1. El proceso de secado

El secado provoca la deshidratación que permite eliminar el contenido en agua de la pasta cerámica. Por su parte, el agua permite dar a la pieza cerámica la forma deseada. Los rangos de contenido en humedad varían entre un 5% - 7% (piezas prensadas) y hasta un 30% - 40% (piezas coladas).

El secado tiene lugar bien por convección, de modo natural o de manera forzada.

En un secado ideal se producen tres procesos básicos: transferencia de calor al artículo secado, evaporación del agua en la pieza y extracción del vapor de agua.

La reacción ante el secado depende de: características de modelado, y parámetros de operación del proceso de secado.

1.5.1.2. Tipos de secaderos

La tecnología de secado depende de factores como la temperatura, humedad y caudal de aire.

Los secaderos transfieren energía a la masa húmeda vía un gas caliente (aire o productos de combustión del gas natural). Este gas actúa como portador del vapor que se evacua del producto.

Los secaderos más utilizados se pueden dividir en:

• Intermitentes o de cámara.

• Continuos (túnel o rodillos). Para grandes produc-ciones. Produce un secado más uniforme a un menor coste unitario.

• Secado al aire.

Cabe indicar que la tendencia ha sido la paulatina intro-ducción de hornos automáticos y continuos de tipo túnel, y de elevada capacidad productiva, en lugar de los tradi-cionales discontinuos no automáticos, de baja capacidad y con menor eficacia energética.

1.5.2 Hornos

1.5.2.1. El proceso de cocción

La principal función de un horno cerámico es suministrar un calentamiento (cocción) y enfriamiento uniforme

9

de un determinado producto siguiendo un perfil de temperatura-tiempo.

La mayoría de los hornos actuales emplean técnicas de cocción por contacto directo del producto con los gases de combustión (hornos no muflados).

Además, los materiales de baja inercia térmica, fibras cerámicas y control electrónico han ayudado a incre-mentar la eficiencia térmica y la velocidad y control de la cocción.

Los hornos utilizados mayoritariamente son: hornos intermitentes o discontinuos, hornos continuos túnel (de vagonetas) y hornos continuos de rodillos y de cinta.

1.5.2.2. Hornos intermitentes o discontinuos

Son cargados cíclicamente. Son adecuados para produc-ciones a pequeña escala y para productos especiales que presenten dificultades de cocción en hornos continuos. Son apropiados para curvas de temperatura complejas, elevada precisión o control de la atmósfera.

1.5.2.3. Hornos continuos túnel (de vagonetas)

Permiten un flujo continuo de material a través de los mismos y, así, los productos se desplazan por su inte-rior y desarrollan cada una de las fases de la cocción en función de la posición ocupada. El gas natural es el combustible por excelencia en estos hornos. Aunque se pueden utilizar diversos combustibles como, por ejemplo, fuelóleo.

Figura 5. Balance energético térmico en horno de túnel con recuperación de calor hacia secaderos

18,5%Calor recuperado

para secadero18,5%Calor recuperadopara secadero

11,7%Pérdidas

por paredes

22,5%Reaccionesendotérmicas

31,2%Pérdidaspor chimenea

16,1%Pérdidas caloracumulado enlos materiales

1.5.2.4. Hornos continuos de rodillos y de cinta

Los hornos de rodillos se pueden emplear para la cocción en una o varias capas. El horno de rodillos puede tener más de una cámara, las cuales pueden disponerse de forma horizontal (multicámara) o verticalmente (multinivel).

1.6. Tecnologías horizontales

1.6.1 Motores eléctricos

En el sector cerámico existen motores eléctricos en la práctica totalidad de procesos o subprocesos, y más específicamente en:

• Equipos de molturación (molinos).

• Extrusoras.

• Cintas transportadoras.

• Trenes de rodillos o cintas en hornos continuos.

• Soplantes o extracciones en hornos y secaderos.

• Bombas de trasiego de aguas.

• Sistemas de aire comprimido.

• Otros usos.

El motor asíncrono trifásico es el más empleado en apli-caciones industriales debido a su simplicidad construc-tiva, robustez y bajo coste.

1.6.2 Bombas

En este sector se encuentran en diversos usos o aplica-ciones, entre ellos:

• Circulación de agua en circuitos hidráulicos de propósito general.

• Cortinas de agua en serigrafía a pistola.

• Evacuación/depuración de aguas residuales.

• Circulación de la barbotina o caldo en mezcladores por vía húmeda.

Fuente: EREN.


10

• Usos auxiliares: circuitos de calefacción, grupos antiincendio, etc.

1.6.3 Soplantes

En el sector de la cerámica, las soplantes encuentran su aplicación en:

• Inyección de aire a quemadores en hornos y secaderos.

• Extracción de gases de combustión.

• Sistemas de recuperación de calores residuales.

• Aspiración de polvo o partículas de proceso.

• Sistemas de ventilación/calefacción/climatización.

• Refrigeración de compresores y otros equipos.

1.6.4 Compresores, aire comprimido y equipos auxiliares

Los sistemas de aire comprimido tienen como función el suministro de un determinado caudal de aire a una presión superior a la atmosférica. Aunque estos sistemas no intervienen directamente en los procesos de produc-ción del sector de la cerámica estructural, su empleo sí suele ser frecuente en aplicaciones complementa-rias, como accionamiento de herramientas neumáticas, limpieza, etc.

1.6.5 Iluminación

En el sector de la cerámica estructural, resulta arriesgado ofrecer un dato generalizado sobre el consumo de los equipos de iluminación, si bien se puede estimar en un 10% - 15% del consumo eléctrico global.

De entre todos los grupos, son las lámparas de descarga las que encuentran su mayor aplicación en la industria. Dentro de este grupo se pueden encon-trar diferentes tecnologías, siendo las de mayor uso en alumbrado de naves industriales las indicadas a continuación:

• Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

• Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.

• Lámparas fluorescentes.

• Lámparas de halogenuros metálicos.

Como ya se ha indicado, todas ellas presentan la caracte-rística de requerir equipos auxiliares y, por tanto, un cierto tiempo de encendido hasta alcanzar las condiciones nominales de funcionamiento. Además, presentan un factor de potencia inferior a la unidad que, en caso de no estar compensado internamente, deberá ser corregido mediante condensadores.

2 Ineficiencia energética

A la hora de considerar las ineficiencias energéticas en este sector, se deben tener en cuenta una serie de factores propios de él, así como otros más genéricos.

En primer lugar, que el consumo energético principal es el térmico asociado a secadero y hornos. Por un lado, determina la fuente de energía a emplear y, por otro, el conjunto de mejoras más importantes en la instalación. Además de las fuentes energéticas tradicionales ha sido la biomasa el combustible más importante en esta actividad productiva: en el consumo de orujillo de aceituna, por ejemplo, la industria de la cerámica tiene un papel de primer plano junto con las destilerías e industrias pastero-papeleras y de tablero.

Con el paso de biomasa a gas natural (debido al precio competitivo en la década de los noventa, la manejabilidad, la disponibilidad de más soluciones técnicas, etc.), esta biomasa quedó libre para otros usos. Sin embargo, últi-mamente se ve una vuelta en determinadas empresas (en principio, pequeñas compañías que utilizaron siempre tecnologías mixtas) a la biomasa, y, por supuesto, el aban-dono de otro tipo de combustible derivado del petróleo.

Este hecho marca al sector como limpio, ya que los combustibles mayoritarios de sustitución empleados son, como se ha comentado, el gas natural y la biomasa. Además, es un sector en que la cogeneración tiene una gran relevancia, por lo que se mejora el factor exergético (parte de la energía utilizable) en la generación, transporte y distribución de la electricidad.

Efectivamente, los procesos térmicos son determinantes en el proceso general, tanto desde el punto de vista ener-gético como desde el punto de vista de la propia produc-ción. En cuanto al aspecto energético, existe una suce-sión ideal de consumos de calor. El alejamiento de esta situación ideal avisa de posibles ineficiencias (energéticas

11

y también productivas) que podrían ser solucionables. Sin embargo, suelen ser las más complejas y costosas, a pesar de su rentabilidad.

Desde el punto de vista del proceso, la gestión de los rechazos puede dar lugar a sustanciales ahorros de energía y materias primas. En industrias en las que el precio de la materia prima es relativamente alto frente a otros precios (metalurgia de metales no férreos, industria del tabaco, etc.), el control de estos rechazos de produc-ción es muy estricto, pero en la cerámica, en especial la estructural, a estos rechazos no se les da la debida importancia, cuando pueden suponer hasta un 15% de la energía consumida, independientemente de la reutili-zación de la materia prima.

Enlazando con lo anterior, cabe destacar la importancia de la implantación de diversos sistemas de control que, por diversos motivos, afectan más o menos directamente al empleo de la energía en la planta.

Los más conocidos son los de calidad (ISO 9000), que interviene básicamente eliminando rechazos en la produc-ción debido a su filosofía de mejora constante y de homo-geneidad en la producción (es conveniente recalcar que el sistema de gestión de la calidad no mejora la calidad del producto en sí, sino la homogeneidad en la producción), y los de medio ambiente (ISO 14000). Este último sistema permite la reubicación de residuos como subproductos y la adopción de medidas para la disminución de emisiones a la atmósfera y a las aguas, medidas todas que influyen más o menos directamente en el consumo energético. Por ejemplo, uno de los principales contaminantes de las aguas industriales es su temperatura, por lo que para reducirla se pueden emplear métodos recuperativos, con el consiguiente ahorro energético.

Pero sobre todo es destacable elmás novedoso UNE 216301 (de noviembre de 2007) Sistemas de gestión energética, herramienta que facilita la reducción de los consumos de energía, con todos los beneficios asociados.

Se puede distinguir entre dos tipos de soluciones a los retos que se presentan en planta. Por un lado, solu-ciones correctivas, preventivas o proactivas, asociadas a la disminución del consumo, adecuación de la demanda y reutilización, con ahorros e inversiones claramente cuantificables; por ejemplo, un cambio de luminaria por otra más eficiente. Por otro lado, existen acciones que generan ahorros energéticos más difícilmente cuantifica-bles, como es el caso de la implantación de sistemas de control y gestión energéticos.

En este último caso, debe tomarse la decisión de su implantación o no, no sobre criterios únicamente econó-mico-energéticos, sino valorando otros factores como la facilidad de mantenimiento de la instalación, mejora de la operabilidad, ídem de la fiabilidad, etc.

Aunque se profundizará en este concepto en el apartado de mejoras, en el caso de determinados cambios de equipos (como ejemplo ya se había mencionado las lumi-narias) puede ocurrir que el mencionado cambio no sea rentable inmediatamente, pero sí cuando sea necesario renovar ese equipo. A pesar de las opiniones en contra de determinados sectores que señalan como una mala prác-tica energética el no cambio, debe tenerse en cuenta el ciclo de vida del equipo. Si éste no acaba cuando debe, no solo no se habrá amortizado económicamente, sino que tampoco se habrán amortizado la energía, las materias primas y contaminantes que intervinieron en su fabrica-ción. No sirva, sin embargo, como argumento comodín para evitar cambios y mejoras que sí sean posibles y que


12

acaben siendo rentables desde varios puntos de vista. Es importante que los materiales sustituidos reciban un tratamiento adecuado para minimizar los impactos ambientales de su reposición.

2.1. Servicios y procesos energéticamente ineficientes

2.1.1 Hornos y secaderos

Como ya se ha comentado, son los hornos y secaderos los elementos que mayor consumo hacen de energía. Existe la posibilidad, en los procesos que se dan en esta industria, de hacer un uso bastante ideal de la energía de forma teórica. Esto es debido al orden que sigue el material, los gases y sus curvas de temperatura:

• Durante el enfriado del material, el aire de enfriado se precalienta.

• El aire de aporte al horno ya está precalentado.

• Si existe prehorno, cuando sale del horno se enfría, aportando calor al material.

• A su vez, los gases al salir del prehorno o del horno se emplean en el secadero.

Cuanto más se aleje un proceso de este flujo ideal de gases y materiales,más ineficaz probablemente sea el proceso. Por lo expuesto, suelen resultar más eficaces los procesos en continuo, en los que las energías resi-duales se producen justamente cuando se necesitan y

no se requieren complicados sistemas de transporte y almacenamiento de estas energías.

2.1.2 Combustión

Por los mismos motivos que los expuestos en el apar-tado anterior, la combustión es crítica en los procesos de estas industrias. Una combustión ineficiente produce:

• Aumento de consumo de combustibles.

• Aumento de contaminantes.

• Aumento de rechazos.

• Ensuciamiento del producto.

2.1.3 Sistema de aire comprimido

El aire comprimido puede presentar problemas y opor-tunidades de mejora en la propia generación, como se describe en el apartado correspondiente de ineficacia de equipos individuales, y en la distribución, almacenamiento y uso. Resulta de especial interés minimizar las fugas y adecuar los niveles de presión al uso que se le da.

2.1.4 Iluminación

Lo mismo que en el caso anterior, existen ineficiencias en los propios equipos que se describen posteriormente, pero considerando la iluminación como sistema, las ineficiencias aparecen, sobre todo, por uso inadecuado. Como por ejemplo:

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• Exceso de iluminación.

• Rendimiento de color indebido.

• Lámparas no adecuadas al uso.

• Empleo de iluminación cuando no es necesaria.

2.1.5 Sistema de distribución eléctrica

Entre los retos más comunes caben mencionar:

• Falta de información (planos unifilares, básicamente).

• Obsolescencia.

• Montaje con equipos inadecuados recuperados de otros lugares.

• Pérdidas en generación transporte y distribución de la red eléctrica.

Los tres primeros son, además, aplicables a otros tipos de energía y vectores (por ejemplo, el agua).

2.1.6 Sistemas de gestión y control

En este caso, el reto suele ser la ausencia de un meca-nismo integrado por los sistemas de control de los dife-rentes equipos.

También es cierto que no produce ahorros claramente cuantificables, pero no es menos cierto que o se controla o no se conocen ni las posibilidades de ahorro ni los ahorros conseguidos con modificaciones en la planta.

2.2. Equipos ineficientes

En este apartado se hace una relación de equipos que, de forma aislada, sin considerar el proceso al que perte-necen, pueden adolecer de ineficiencias energéticas. En casi todos los casos, se logra aumentar el rendimiento de la instalación en general y de los equipos en particular:

•Mejorando el mantenimiento y el uso.

•Mejorando la tecnología.

• Aprovechando o recuperando energías perdidas.

2.2.1 Hornos y secaderos

En el apartado anterior ya se revisaron estos elementos incluidos dentro del proceso industrial completo. Pero, además, existe la posibilidad de asumir nuevas tecno-logías renovando por completo o modificando los exis-tentes (por ejemplo, con recuperación de calor de la refri-geración de los raíles).

2.2.2 Quemadores

Aparte del mal mantenimiento como posible causa de pérdidas energéticas, la principal mejora posible es su cambio hacia nuevas tecnologías de quemado que permitan, por un lado, una mejor combustión, y por otro, que adecue la combustión al proceso.

2.2.3 Motores

Estos elementos pueden presentar rendimientos infe-riores a los nominales por diversas causas, entre las cuales cabe destacar: obsolescencia,mal mantenimiento, uso inadecuado y falta de limpieza.

2.2.4 Compresores, soplantes, ventiladores y bombas

Además de las posibles ineficiencias en el motor eléc-trico o en el sistema de control del motor, en los compre-sores pueden aparecer ineficiencias en:

• Control de la producción de aire (caudal y presión adecuados al consumo).

• Recuperación del calor producido en la compresión.

En cuanto a soplantes, ventiladores y bombas, además del motor eléctrico, se pueden eliminar ineficiencias con cambio de tecnología (por ejemplo, cambio de bomba centrífuga con rendimiento del 30% a bomba de pistones rotativos con eficiencia del 70%) cuando sea posible cambio en el control individual del equipo (por ejemplo, ventiladores de álabes móviles).

2.2.5 Lámparas luminarias y balastos

Las ineficiencias o posibles mejoras tienen su causa en: obsolescencia tecnológica; imposibilidad de control; suciedad, y uso inadecuado.


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Sobre este último apartado conviene recordar que un fluorescente disminuye mucho su rendimiento y su vida útil con las temperaturas muy altas o muy bajas.

Aunque no sea estrictamente una mejora de origen ener-gético, en estos equipos es paradigmático el ahorro por aumento de vida útil. Este fenómeno se da también en otros equipos, pero en luminarias la duración de la vida útil puede llegar a ser diez veces la de la lámpara original.

2.3. Características constructivas y cerramientos

Por la forma constructiva de este tipo de instalaciones (nótese que muchas son pequeñas empresas que han ido creciendo sobre lo anterior) se hallan deficiencias en varios campos. De manera especial cabe mencionar:

• Aislamiento/aireación entre zonas y con el exterior.

• Conectividad entre procesos.

3 Mejoras tecnológicas y de gestión

El sector de la cerámica es muy intensivo en el uso de energía térmica, y en menor medida de energía eléctrica. Este hecho, principal característica del sector desde el punto de vista energético, va a condicionar las estrate-gias de ahorro y eficiencia más interesantes para cada proceso.

En este sentido, las medidas de ahorro aplicadas sobre los mismos son las que mayor repercusión tendrán sobre el consumo energético total del sector.

3.1. Mejoras en procesos

3.1.1 Sustitución y renovación de hornos y secaderos

Los hornos y secaderos son los responsables de la mayor parte del consumo energético de una empresa, por lo que un diseño efectivo y una operación eficiente de los mismos resultan críticos. Como regla general, teniendo en cuenta los procesos de secado y cocción que se llevan a cabo en el sector, se aconseja el uso de hornos y secaderos continuos de rodillos frente a los intermitentes.

Los hornos y secaderos continuos de rodillos son hornos de cocción/secado rápido, normalmente alimentados con gas natural, que realizan ciclos mucho más cortos, con fuego directo por encima y por debajo de la carga, que origina un calentamiento homogéneo de la misma. La regulación de las curvas de temperatura, presión y atmósfera se realiza de forma automática, proporcionando una gestión integral de todo el proceso.

Los hornos de vagonetas aligeradas presentan un compor-tamiento análogo al de rodillos, aunque en este caso la carga se deposita sobre vagonetas construidas con mate-riales de baja inercia térmica.

No obstante, puesto que se trata de los componentes prin-cipales del proceso, el cambio de tecnología supone, en todos los casos, un cambio en el proceso productivo en sí mismo, por lo que se debe realizar un estudio minucioso de las consecuencias que se deriven de este cambio.

La sustitución de hornos y secaderos por otros de tecno-logías más eficientes no siempre es posible, debido princi-palmente a condicionantes del proceso productivo, restric-ciones de espacio, inversiones elevadas, etc.

3.1.2 Recuperación de calores residuales

El aprovechamiento de calores residuales es una medida que puede suponer considerables ahorros de energía en el sector de la cerámica estructural. Existen múltiples y muy variadas posibilidades de uso de los calores residuales, la aplicación de las cuales dependerá tanto del proceso productivo como de los equipos que intervengan en el mismo.

Partiendo de esta idea general, se pueden plantear diversas variantes, en función de las características de los gases residuales y de los equipos que intervienen en el proceso. En este apartado, se analizan algunas posibilidades que se han implementado con éxito en las empresas del sector, entre las que cabe destacar:

• Recirculación de aire en secaderos.

• Utilización en secaderos del aire caliente de hornos.

• Recuperación del aire de enfriamiento en hornos.

3.1.2.1. Recirculación de aire en secaderos

Existe un considerable potencial de transferencia de calor desde la salida de gases del secadero hacia la entrada de aire al mismo.

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En la mayoría de las operaciones de secado, la humedad del aire de salida es muy inferior a su valor de saturación con relación al contenido en humedad del material secado. Esto significa que se ha extraído menos agua del material de lo que sería posible y que se ha empleado más energía de la necesaria para calentar el aire.

La técnica consiste en recircular una fracción del aire de salida mezclando directamente con aire de entrada previamente calentado, siendo el equipamiento fácil-mente amortizable. La recirculación del aire de escape tiene las siguientes ventajas:

• Los costes de inversión son menores, ya que no se requieren intercambiadores de calor.

• Los ahorros obtenidos por la aplicación de esta medida dependen de las características del seca-dero y del material secado, encontrándose en el rango del 10% - 15% para secaderos intermitentes convencionales.

3.1.2.2. Utilización en secaderos del aire caliente de hornos

En la cámara de combustión del secadero existen dos entradas de aire: aire primario de combustión y aire de recirculación. Por tanto, las posibilidades de ahorro ener-gético que se pueden plantear por recuperación de aire caliente procedente de los hornos son:

• Sustitución del aire primario por aire caliente de recuperación.

• Sustitución de parte del aire de recirculación.

El aire caliente de los hornos procede generalmente de la chimenea de enfriamiento, aunque podría pensarse en recuperar el calor de los humos mediante un intercambiador humos-aire, lo cual encarecería la instalación.

Cuando se considera el uso en secaderos del calor residual procedente de los hornos (proceso de cocido) resulta esencial plantearse las siguientes cuestiones:

• ¿Pueden contener los calores residuales contami-nantes que puedan dañar las piezas cerámicas o algún componente del secadero?

• ¿Está siempre disponible la fuente generadora del calor residual cuando lo requiere el secadero?

• ¿Los ahorros obtenidos justifican la inversión a realizar?

Pueden llegar a obtenerse ahorros de hasta el 60% - 70% del consumo del secadero. Se trata de una medida que presenta una alta rentabilidad, con un periodo de retorno de la inversión de entre 1 y 3 años.

3.1.2.3. Recuperación del aire de enfriamiento en hornos

La recuperación del aire de enfriamiento del horno, como aire primario de combustión en los quemadores del propio horno, representa un ahorro energético que, por lo general, es muy fácil de lograr.

La inversión requerida consiste en la conducción calorifu-gada desde la zona de enfriamiento a la soplante del aire de combustión, así como el calorifugado del anillo del aire de combustión.


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La rentabilidad de esta medida es muy elevada, con periodos de retorno de entre 1 y 2 años, siendo habitual que los hornos de nueva adquisición ya lleven incorpo-rada esta recuperación.

3.1.3 Sustitución de quemadores

Los quemadores son los dispositivos en los que se lleva a cabo la mezcla entre el combustible y el comburente (habitualmente aire) y donde se produce la combustión. Son, por tanto, los generadores de energía térmica en hornos y secaderos. Los quemadores tienen tres compo-nentes fundamentales: toma de combustible; toma de comburente (aire), y sistema de encendido (bujía).

En el mercado existen diversos tipos de quemadores en función de su aplicación, entre los que se encuentran: convencionales, de alta velocidad, autorrecuperadores, vena de aire, de infrarrojos, de tubos radiantes, de llama directa, compactos...

Los quemadores y las técnicas de combustión de mayor empleo en el sector cerámico que permiten obtener ahorros energéticos respecto a los quemadores conven-cionales son: quemadores de alta velocidad; quemadores autorrecuperadores, y combustión a impulsos.

3.1.4 Sustitución/diversificación de combustibles

Tanto los hornos como los secaderos empleados en el sector cerámico pueden estar alimentados con combus-

tibles sólidos (carbón o coque), líquidos (gasóleo o fuel), gaseosos (gas natural, butano o propano) o bien eléctricos (calentamiento por efecto Joule, mediante resistencias).

En la últimas dos décadas se ha producido una migración progresiva desde los combustibles sólidos y líquidos hacia los combustibles gaseosos. En la actualidad, es el gas natural el combustible gaseoso más empleado, debido sobre todo a sus ventajas económicas y ambien-tales, quedando relegado el uso de otros combustibles a pequeños talleres o a emplazamientos que todavía no han sido gasificados.

• Alta relación H/C (menores emisiones de CO2), por su alto contenido en metano.

• Menor coste de la unidad energética (euros/kWh).

• Mejor rendimiento de equipos que funcionan con este combustible.

Finalmente, se debe señalar que el cambio a gas natural puede suponer desembolsos importantes si los quemadores de hornos, secaderos y demás equipos no son compatibles con el nuevo combustible. Por esto, resulta necesario un estudio detallado para analizar la viabilidad técnica y econó-mica de la medida, si bien en la mayoría de los casos se obtienen periodos de retorno de la inversión más que acep-tables, sobre todo si se consideran otras ventajas adicio-nales, como la mejora de la calidad del producto, etc.

Existe también la posibilidad de emplear biomasa como combustible. Si bien tanto económica como técnica-

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mente es algo más desfavorable que el gas natural, permite una diversificación económica y una cierta inde-pendencia energética, además de todos los beneficios ambientales conocidos para estos combustibles.

3.1.5 Materiales de baja inercia térmica

Se pueden identificar dos categorías de materiales refractarios:

• Aislamientos. Se utilizan en las paredes y techos del horno, con el objeto de minimizar las fugas de calor al exterior.

• Soportes. Se utilizan para mantener la carga en su posición durante el proceso de cocción. Bajo esta categoría se puede incluir tanto las soleras de los hornos de base fija como las bases de las vago-netas móviles, si bien este elemento ejerce igual-mente una función aislante.

Por lo general, la masa de los materiales refractarios, tanto estructurales como de soporte, puede suponer hasta cinco veces la masa del producto cerámico cocido, lo que incrementa el consumo de energía y limita tanto la capa-cidad de carga del horno como la velocidad de cocción.

Además, con el uso de materiales de baja inercia térmica se pueden lograr ahorros sustanciales, tanto en la cons-trucción de hornos como en los mecanismos de trans-porte y los soportes para la carga.

Aligerando la carga de refractario mediante el uso de materiales ligeros, es posible disminuir estas pérdidas, consiguiéndose ahorros del 1% - 2%.

El alto coste de los refractarios ligeros no justifica el cambio inmediato de los mismos, por lo que es reco-mendable hacer la sustitución paulatinamente tal y como se vaya renovando el refractario.

3.1.6 Automatización, regulación y control

Según se ha indicado, los modernos diseños de hornos y secaderos suelen incorporar sistemas avanzados de regulación y control que suponen mejoras tanto en el control del proceso como en la eficiencia energética del mismo.

En el caso concreto de los hornos continuos de rodi-llos, cuyos aspectos de regulación y control son espe-

cialmente interesantes, se pueden encontrar sistemas de regulación y control de última generación que actúan sobre todas las variables del proceso. Estos sistemas presentan, entre otras, las siguientes características:

• Quemadores autónomos con control y regulación de potencia individual.

• Medidores de temperatura y presión y analizadores de atmósfera a lo largo de la longitud del horno.

• Zonas independientes de regulación de tempera-tura en calentamiento, de temperatura en enfria-miento, de regulación de atmósfera y de regulación de presión.

• Bucles de regulación de la velocidad de giro en los rodillos.

3.2. Mejoras en tecnologías horizontales

Si para las tecnologías de proceso las medidas se centran en el ahorro de energía térmica, en el caso de las tecno-logías horizontales las actuaciones se basan en el ahorro de energía eléctrica.

Las ventajas que conlleva el ahorro de energía eléctrica se pueden analizar desde un triple enfoque: autosufi-ciencia, economía y medio ambiente.

En primer lugar, es bien sabido que la energía eléctrica experimenta múltiples procesos de conversión, con sus consiguientes pérdidas, hasta que llega al usuario final. En segundo lugar, y debido igualmente a sus múltiples procesos de transformación, la energía eléctrica se considera una energía noble, con un coste elevado si se compara con otros suministros energéticos.

Finalmente, desde el punto de vista medioambiental, la promoción y establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energética suponen una incalculable apor-tación al cumplimiento de los compromisos derivados de la ratificación del Protocolo de Kioto por parte de la Unión Europea.

En el caso de la compensación de energía reactiva, si bien no se trata de una medida de ahorro energético propiamente dicha, sí puede suponer un considerable ahorro económico para la empresa al reducir el importe anual de su factura eléctrica, lo que justifica su inclusión en este texto.


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La compensación de energía reactiva favorece además la estabilidad de la red eléctrica con beneficio para todos los usuarios.

3.2.1 Ahorro energético en motores eléctricos

Aunque tradicionalmente se han considerado los motores eléctricos como equipos que ofrecen limitadas posibili-dades de ahorro energético, existen diversas medidas, fácilmente aplicables, que conducen a ahorros sustanciales de su consumo las cuales se describen en este apartado.

3.2.1.1. Selección correcta del motor

Los motores modernos están diseñados general-mente para ofrecer su rendimiento máximo a un 75% de su carga nominal. Además, funcionando entre un 50% - 100% de la misma, solo existe una mínima varia-ción de este parámetro. Sin embargo, a cargas menores del 25%, el rendimiento sufrirá una caída y debe ser tomada en consideración la sustitución del motor por uno de menor potencia nominal.

3.2.1.2 Motores de alto rendimiento

En octubre de 1998, la Comisión Europea alcanzó un acuerdo con la cemep (European Commite of Manufac-turers of Electrical Machines and Power Electronics) para introducir un nuevo sistema de clasificación sobre la base de tres niveles de eficiencia para motores eléctricos.

El nuevo sistema de clasificación establece el etiquetado de los motores eléctricos atendiendo a tres tipos o niveles de eficiencia: motores de alto rendimiento; motores de rendi-miento mejorado, y motores de rendimiento estándar.

La instalación de motores de alto rendimiento resulta especialmente interesante en el caso de renovación o compra de nuevos equipos, ya sea por averías o por cambios en los requisitos de la máquina accionada.

Por otro lado, las ventajas de los motores de alto rendi-miento no son solo energéticas. Estos equipos poseen sistemas de refrigeración más eficientes y menores cargas electromecánicas, por lo que son mucho más silenciosos. Adicionalmente, su factor de potencia es mayor que en los motores convencionales, con el consiguiente ahorro econó-mico en la facturación eléctrica y en el tamaño de los dispo-sitivos de compensación de energía reactiva necesarios.

Regulación de tiros con variadores de velocidad de motores. Debido a los cambios en la circulación de gases en el horno que se producen con la apertura y cierre de puertas, el cambio en el tipo de productos y encañados y los cambios en las condiciones atmosféricas de presión y temperatura es necesario llevar a cabo un control de tiro.

Implantando un sistema de control automático con medida de presión en el horno y variación de velocidad en el motor del ventilador de tiro es posible disminuir el consumo eléctrico del motor, gracias al mejor rendi-miento del ventilador y el consumo térmico del horno debido a la disminución de las perdidas por chimenea.

3.2.2 Uso de variadores de frecuencia

3.2.2.1 Conceptos básicos y aplicaciones

El motor de corriente alterna, a pesar de ser un motor robusto, de poco mantenimiento, liviano e ideal para la mayoría de las aplicaciones industriales, tiene el inconve-

Tabla 1. Rendimiento y factor de potencia en motores

Rendimiento H (%) Factor de Potencia COSF

GRAN POTENCIA PEQUEÑA POTENCIA % GRAN POTENCIA PEQUEÑA POTENCIA

0 0 0 0 0

0,25 92 54 0,68 0,3

0,5 96 67 0,84 0,46

0,75 97 71 0,9 0,6

1 97 70 0,92 0,7

1,25 97 67 0,92 0,77

Fuente: elaboración propia.

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niente de ser un motor rígido en cuanto a su velocidad. La velocidad del motor asíncrono depende de la forma constructiva del motor y de la frecuencia de alimentación.

El método más eficiente para controlar la velocidad de un motor eléctrico es por medio de un variador electró-nico de frecuencia.No se requieren motores especiales, son mucho más eficientes energéticamente que otros sistemas y tienen precios cada vez más competitivos. En el sector de la cerámica estructural, los variadores de frecuencia tienen sus principales aplicaciones en los siguientes tipos de máquinas:

• Bombas y soplantes. Mediante el uso de varia-dores de frecuencia se logra controlar el caudal de fluido en sistemas de presión constante y volumen variable. En este caso, se obtiene un gran ahorro de energía porque el consumo varía con el cubo de la velocidad del motor, o sea, que para la mitad de la velocidad, el consumo es la octava parte de la nominal.

• Compresores de aire. Se obtienen arranques suaves con par máximo y menor consumo de energía en el funcionamiento.

• Molinos. Permiten el ajuste de la velocidad de rota-ción del molino en función de la curva de moltura-ción de la materia prima.

• Cintas transportadoras. Controlan y sincronizan la velocidad de producción de acuerdo al tipo de producto que se transporta, para dosificar, para evitar ruidos y golpes en transporte de piezas, para arrancar suavemente y evitar la caída del producto que se transporta, etc.

3.2.3 Ahorro energético en sistemas de aire comprimido

Los compresores de aire son equipos que no intervienen directamente en el proceso productivo. Este hecho, unido a que su uso no es continuado, hace que su consumo energético sea relativamente pequeño en el conjunto de los consumos energéticos de la empresa.

Por otro lado, ya se indicó igualmente que tanto los compresores de aire industriales como los sistemas de refrigeración asociados a los mismos se encuentran accionados pormotores eléctricos, por lo que son de apli-cación las medidas ya expuestas.

Aunque el empleo de variadores de frecuencia en compre-sores ya se ha estudiado con detalle, los sistemas de aire comprimido presentan otras posibilidades de ahorro.

3.2.3.1 Recuperación de calor en la refrigeración

La recuperación del calor de sistemas de aire compri-mido constituye una operación interesante desde el punto de vista energético, a partir de un cierto tamaño del compresor. Del 100% de la energía eléctrica o mecá-nica que absorbe el compresor, solamente un 4% queda asociado al aire comprimido, aumentando su entalpía. El resto pasa, de una forma u otra, al ambiente. La mayor parte de esta energía (el 96% restante) se pierde con el fluido refrigerante en las etapas de refrigeración inter-media y postrefrigeración.

En los compresores refrigerados por aire, el aire caliente de refrigeración puede ser utilizado de forma directa para la calefacción de las plantas de fabricación, aprovechando parte de las pérdidas térmicas del proceso. Evidente-


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mente, esta solución presenta el inconveniente de que es estacional, puesto que solo existirá demanda durante los meses invernales. Una solución mucho más apropiada en el sector de la cerámica estructural sería el uso de estas corrientes de aire caliente, que no contienen ningún tipo de impurezas, en secaderos u hornos, disminuyendo así el consumo de combustible de estos equipos.

Existiría la posibilidad de transformar dicha energía para climatizar durante los meses estivales, a través de un sistema de absorción. Por su elevado coste, esta medida no sería viable excepto en algunos casos muy concretos, cuyas condiciones es difícil que se den en las empresas del sector estudiado.

En cuanto a los compresores refrigerados por agua, ya se vio que, en esencia, el sistema es el mismo que en la refrigeración por aire, a excepción del fluido que porta el calor. En este caso, se puede tomar el calor del agua por medio de un intercambiador (agua-aire) y cedér-selo al aire de ventilación para calentar la nave u otros espacios, o bien enviarlo a secaderos u hornos, según se explicó anteriormente. Otra opción sería aprovechar directamente el agua para usos sanitarios, ya sea con un circuito simple (abierto) o, preferentemente, doble (cerrado, con ínteracumulador), pudiéndose almacenar en un acumulador en forma de agua caliente sanitaria (ACS), como ocurre en los sistemas solares.

3.2.3.2 Eliminación de fugas

En líneas de aire comprimido en mal estado de conser-vación se pueden producir pérdidas muy elevadas por fugas, de hasta un 30%. La eliminación total de las fugas es prácticamente imposible, pero, con un mantenimiento adecuado, dichas pérdidas pueden llegar a reducirse hasta aproximadamente un 5%.

Normalmente, en las fábricas apenas se presta atención a las fugas de aire comprimido. Sin embargo, el coste de mantenimiento para evitarlas es muy bajo en compara-ción con el ahorro que se consigue.

3.2.3.3 Control y gestión

Una primera estrategia de control para reducir el consumo de los compresores es la parada de aquellos que trabajen en vacío. El trabajo en vacío supone unos consumos de energía innecesarios que se puede evaluar en un 20%- 25%, en función de la potencia de los equipos. Por otra parte, el trabajar en vacío se traduce igualmente en un mayor consumo de energía reactiva, con la consiguiente incidencia en el coste de la energía eléctrica, a través

de penalizaciones en la facturación. Por ello, habría que analizar la posibilidad de desconectar los compre-sores cuando trabajen en vacío, teniendo en cuenta el número de arranques y paradas que tendría que soportar el motor.

Otra medida fácilmente aplicable es mantener la mínima presión posible en la red de aire comprimido, con lo que se consigue disminuir el consumo por una doble vía: reduc-ción de la potencia necesaria para la compresión y dismi-nución de las fugas. Como regla general, una reducción del 20% en la presión de trabajo significa una disminución del 15% en el consumo de energía del compresor.

Finalmente, otra medida de aplicación sencilla es instalar la toma de aire en zonas frías. En muchas salas de máquinas suele ser habitual que se alcancen tempera-turas del aire ambiente elevadas, como consecuencia del calor liberado por los equipos. Un aumento de la tempe-ratura del aire supone una reducción de su densidad o, dicho de otro modo, un aumento de su volumen especí-fico. Si el aire de aspiración de los compresores está a temperaturas elevadas, aumentará su consumo energé-tico para un mismo caudal y presión de descarga. Por ello, es recomendable que los compresores siempre aspiren aire del exterior a la temperatura más baja posible.

Un aumento de la temperatura del aire de entrada de 4 ºC implica un aumento del consumo de energía del 1% para elmismo caudal. Cada 3 ºC de disminución de temperatura en el aire aspirado implica un 1% más de aire comprimido para el mismo consumo de energía.

3.2.3.4 Mantenimiento

Al igual que ocurre con muchos equipos industriales, las acciones de mantenimiento y la frecuencia con que se realizan tienen una clara repercusión en su consumo energético.

En el caso de los compresores, puesto que son dispo-sitivos que trabajan con un fluido en movimiento, cual-quier tipo de resistencia al paso del aire implica pérdidas de energía que se disiparán en forma de calor.

A continuación se indican unas operaciones básicas de mantenimiento para compresores alternativos, aunque también son aplicables a otros tipos de compresores:

• Reducir las pérdidas en la aspiración.

• Revisar los filtros. Las pérdidas en ellos no deben exceder el 0,5% del volumen del compresor.

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• Comprobar la refrigeración. Para un buen funcio-namiento, el calor producido debe eliminarse tan rápidamente como se produzca.

• Comprobar pérdidas por accionamiento mecánico.

• Lubricar adecuadamente.

• Comprobar las válvulas de entrada y salida.

• Mantener la tubería de descarga en buenas condiciones.

• Eliminar tiempos muertos.

• Mantenimiento preventivo. En cualquier caso, deberán seguirse las normas especificadas por el fabricante.

3.2.4 Ahorro energético en sistemas de iluminación

3.2.4.1 Aprovechamiento de la iluminación natural

El aprovechamiento de la iluminación natural es una de las medidas de aplicación más sencilla, siempre y cuando se haya tenido en cuenta este aspecto en el momento del diseño de la planta de fabricación.

En este sentido, no hay que olvidar que en el seno de la Unión Europea se efectúa cada año el cambio horario verano/invierno, que tiene como principal objetivo la opti-mación de la jornada laboral para lograr un mejor aprove-chamiento de la luz natural.

3.2.4.2 Adaptación del nivel de iluminación

En el momento de proyectar un sistema de alumbrado, resulta de vital importancia ajustar el nivel luminoso a las necesidades reales de cada zona.

Los niveles de iluminación recomendados para una nave industrial dependen de las actividades que se vayan a realizar en él tomando como base la legislación actual vigente.

3.2.4.3 Sustitución de lámparas o luminarias

Los tipos de lámparas que se suelen emplear en aplica-ciones industriales son las de descarga, y más concreta-mente las siguientes: vapor de sodio a alta presión, vapor de mercurio a alta presión, fluorescentes y halogenuros metálicos.

Las lámparas de vapor de sodio de alta presión destacan sobre todas las demás por su alto rendimiento y larga vida útil. Evidentemente, la sustitución no debe estar basada únicamente en criterios energéticos, sino que habrá que tener en cuenta otros aspectos, como que las características mecánicas de las luminarias sean adecuadas para albergar la nueva lámpara o que los equipos auxiliares sean compatibles, lo cual no es habitual.

De este modo, las lámparas de sodio de alta presión deberían ser las instaladas en nuevas plantas con alma-cenes y habitáculos de techo alto (alturas superiores a 6 m), siempre que no se exija una reproducción cromá-tica elevada. Por lo que se refiere a las lámparas fluores-


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centes, encuentran su ámbito de aplicación en edificios de altura media (entre 3 m y 6 m).

3.2.4.4 Utilización de balastos electrónicos

Los balastos electrónicos de alta frecuencia para lámparas fluorescentes ofrecen las ventajas que se indican a continuación:

• Aumento de un 20% - 25% en la eficiencia del conjunto de la lámpara con los equipos auxiliares.

• Mayor número de encendidos y mejor factor de conservación de las lámparas.

• Encendido prácticamente instantáneo.

• Menor tensión de encendido.

• Factor de potencia próximo a la unidad.

• Fácil regulación del flujo luminoso.

• Eliminación del efecto estroboscópico.

3.2.4.5 Control, gestión y mantenimiento

Un buen sistema de control de alumbrado proporciona una iluminación de calidad sólo cuando es necesario y durante el tiempo que es preciso.

Para un buen aprovechamiento de las instalaciones de alumbrado es necesario realizar un correcto manteni-miento de las mismas. Si las lámparas y luminarias no se encuentran suficientemente limpias, disminuye en gran medida el flujo luminoso emitido, además de aumentar

la temperatura de las lámparas, lo cual influye en su rendimiento luminoso y en su vida útil.

3.2.5 Compensación de energía reactiva

3.2.5.1 Ventajas de la compensación de energía reactiva

La corrección del factor de potencia, o compensación de energía reactiva, de una instalación ofrece incuestio-nables ventajas, tanto desde un punto de vista técnico como económico. Aunque históricamente se han apli-cado diferentes técnicas para lograr este objetivo, en la actualidad es la puesta en marcha de condensadores en paralelo con la instalación el método más empleado.

A continuación se realiza una descripción de las principales ventajas que esta medida supone para una empresa.

• Reducción en el importe del recibo de electricidad. En general, las compañías eléctricas penalizan el consumo de energía reactiva con el objeto de incentivar su corrección.

• Aumento de la potencia disponible. Un factor de potencia elevado optimiza los componentes de una instalación eléctrica mejorando su rendimiento eléctrico. La instalación de condensadores reduce el consumo de energía reactiva entre la fuente y los receptores. Los condensadores proporcionan la energía reactiva descargando a la instalación desde el punto de conexión de los condensadores aguas arriba. Como consecuencia, es posible aumentar la potencia disponible en el secundario de un transfor-mador MT/BT, instalando en la parte baja un equipo de corrección del factor de potencia.

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• Reducción de la sección de los conductores. El montaje de un equipo de corrección del factor de potencia en una instalación permite reducir la sección de los conductores a nivel de proyecto, ya que para una misma potencia activa la intensidad resultante de la instalación compensada es menor.

• Disminución de las pérdidas. La puesta en marcha de condensadores permite la reducción de pérdidas por el efecto Joule (calentamiento) en los conduc-tores y transformadores. Estas pérdidas son conta-bilizadas como energía consumida (kWh) en el contador. Dichas pérdidas son proporcionales a la intensidad elevada al cuadrado.

• Reducción de las caídas de tensión. La instala-ción de condensadores permite la reducción de las caídas de tensión aguas arriba del punto de conexión del equipo de compensación.

3.2.5.2 Métodos de compensación de energía reactiva

La localización de los condensadores en una red eléctrica se determina según diferentes criterios, entre los que cabe citar: supresión de las penalizaciones económicas, descarga de las líneas y transformadores, aumento de la tensión en el final de la línea, régimen de carga, coste de la instalación, etc. Según esto, la compensación puede ser global, parcial e individual.

En la práctica, la elección de uno u otro método de compensación dependen del tipo y la potencia de los receptores instalados, régimen de carga y dimensiones de la instalación. En instalaciones de tamaño pequeño, con regímenes de carga variables, el sistema más habi-tual es la compensación global mediante un equipo auto-mático de corrección del factor de potencia.

Estos dispositivos presentan la ventaja de poseer varios escalones de compensación, produciéndose su conexión o desconexión de forma automática en función de la demanda de energía reactiva de la instalación y del valor de consigna previamente programado, obteniéndose resultados más que satisfactorios, con ahorros econó-micos que garantizan periodos de retorno de la inversión muy reducidos.

Esta compensación se realiza en cabecera de la instala-ción. Con este sistema se suprimen las penalizaciones por un consumo excesivo de energía reactiva, se ajusta la potencia aparente (S en kVA) a la necesidad real de la instalación y se descarga el centro de transformación (potencia activa en kW). Sin embargo, la corriente reac-

tiva (Ir) está presente en la instalación desde el nivel prin-cipal hasta los receptores, por lo que las pérdidas por efecto Joule en los cables no quedan disminuidas.

Por el contrario, en instalaciones de gran tamaño se suele optar por sistemas híbridos parciales–individuales. De esta forma, se compensan individualmente las cargas de mayor consumo de reactiva (motores) y adicionalmente se colocan baterías automáticas de condensadores en las secciones que lo requieran.

En cuanto al dimensionado de las baterías de conden-sadores necesarias, existen diferentes métodos cuya elección depende del grado de exactitud que se desee alcanzar. Así, por ejemplo, para receptores individuales suelen utilizarse los valores recomendados por los fabri-cantes de losmismos. En el caso de baterías automá-ticas centralizadas, se puede realizar un diseño básico a partir de los recibos mensuales de la compañía eléctrica, si bien se obtiene un resultado más exacto mediante la medida de las curvas de carga horarias de energías activa y reactiva de la instalación, obtenidas mediante equipos analizadores de redes eléctricas.

3.2.6 Cogeneración

3.2.6.1 Conceptos básicos

Se denomina cogeneración a un sistema de generación simultánea y combinada de electricidad y energía térmica útil, a partir de un único combustible. Este sistema ha supuesto, para las empresas que lo han implantado, una reducción notable de su factura energética, debido al menor coste de la energía generada con relación a los métodos tradicionales. Esta tecnología supone, además, una mayor calidad y conti-nuidad del suministro eléctrico. Por otra parte, la cogenera-ción permite un uso más racional de la energía respecto a las tecnologías convencionales, lo cual conlleva un beneficio claro para la sociedad, ya que disminuye la demanda ener-gética y se reducen las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.

Debido al aprovechamiento del calor residual, los sistemas de cogeneración presentan rendimientos globales muy elevados, en algunos casos del 85%, lo cual implica un importante ahorro de energía primaria debido a un uso más eficiente de la energía. Este ahorro de energía primaria supone una reducción del impacto ambiental de esta tecnología.

Si se considera que para producir una unidad eléctrica por medios convencionales se necesitan tres unidades


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térmicas, mientras que en cogeneración se necesitan 1,5 unidades, la cantidad total de agentes contaminantes emitidos se verá disminuida en un 50%. La cantidad de cada uno de los contaminantes dependerá del combus-tible utilizado. Debido a que frecuentemente se utiliza el gas natural como combustible en las plantas de cogene-ración, la reducción en las emisiones de óxidos de azufre y cenizas provocadas por el uso del carbón y de fuel en las centrales eléctricas es prácticamente total. Asimismo, el efecto invernadero asociado a las emisiones de CO2 se reduce notablemente, dependiendo el nivel de reducción del combustible utilizado y siendo la reducción más alta cuando el combustible es el gas natural.

3.2.6.2 Componentes principales de un sistema de cogeneración

Los componentes básicos de un sistema de cogenera-ción son:máquinamotriz, alternador, sistema de recupe-ración de calor, sistema de control y conexión a la red eléctrica.

3.2.6.3 Tecnologías de cogeneración

Los sistemas de cogeneración se clasifican habitualmente dependiendo de la máquina motriz responsable de la generación de energía eléctrica. A continuación se realiza una breve descripción de cada una de las tecnologías.

• Turbina de gas. En estos sistemas, se quema el combustible en una cámara de combustión, intro-duciéndose en la turbina los gases resultantes, en donde se extrae elmáximo de su energía, transfor-mándola en energía mecánica. La energía mecánica generada se utiliza normalmente para la producción

de energía eléctrica, mediante el accionamiento de un alternador.

En cuanto a rango de potencias, existen en el mercado pocas turbinas de gas por debajo de 3 MW, umbral de potencia a partir del cual se consideran competitivas.

• Turbina de vapor. En estas turbinas, la energía mecánica se produce por la expansión del vapor de alta presión procedente de una caldera conven-cional. Este sistema genera menos energía eléctrica, por unidad de combustible, que el equivalente con turbina de gas. Sin embargo, el rendimiento global de la instalación es superior, pudiendo alcanzar valores de hasta el 85% - 90%.

• Ciclo combinado. Consiste en la aplicación conjunta de una turbina de gas y una turbina de vapor y para la producción de energía eléctrica. Los gases de escape de la turbina de gas se utilizan para la producción de vapor a alta presión. Este vapor es el que alimenta la turbina de vapor, obteniéndose vapor a baja presión directamente aprovechable por el usuario. El sistema presenta, como principal ventaja, un mayor rendimiento en la producción de energía eléctrica, en comparación con los otros sistemas, y comienza a resultar interesante para potencias eléc-tricas por encima de los 3,5 MW.

• Motor alternativo. Los motores alternativos, sean diésel o de ciclo Otto, también pueden emplearse en centrales de cogeneración. Aunque conceptual-mente el sistema no difiere mucho del basado en las turbinas de gas, presenta, sin embargo, diferencias

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importantes: con los motores alternativos se obtienen rendimientos eléctricos más elevados, pero, por otra parte, con una mayor dificultad de aprovechamiento de la energía térmica, ya que posee un nivel térmico muy inferior y se encuentra muy repartida (gases de escape y circuitos de refrigeración del motor).

Los motores alternativos se encuentran disponibles en una alta gama de potencias.

3.2.6.4 Gestión eléctrica con cogeneración

Conviene señalar que la instalación eléctrica se realiza en paralelo con la red eléctrica, de manera que la fábrica recibe en todo momento de la compañía distribui-dora la energía eléctrica que necesita para completar la demanda, en los momentos en que los motores no alcanzan a cubrirla en su totalidad o cuando estos se encuentran parados. Asimismo, si la producción eléctrica de los motores es superior a la demanda del centro, la energía eléctrica excedentaria puede ser transferida al sistema a través de la venta a la compañía distribuidora.

Debido a las incuestionables ventajas que ofrecen los sistemas de cogeneración, suficientemente justificadas anteriormente, estas instalaciones pueden acogerse a un régimen jurídico y económico específico, cuyo marco jurídico y económico actual está recogido en el Real Decreto 616/2007, de 11 de mayo, sobre fomento de la cogeneración y en el Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.

3.2.7 Sistemas de gestión

La implementación de diversos sistemas de gestión redunda en ahorros energéticos, no fácilmente cuantifi-

cables, pero, en general, obvios. Podemos destacar los siguientes sistemas:

• El sistema de gestión de la calidad (ISO 9000).

• El sistema de gestión medioambiental (ISO 14000).

• Cualquier sistema de gestión de mantenimiento (sistemas GMAO).

• Pero, sobre todo, los sistemas de gestión energé-tica (UNE 216301).

4 Bibliografía

• Reference Document on Best Available Techni-ques in the Ceramic Manufacturing Industry (agosto de 2007). European Commission.

• Plan de asistencia energética en el sector cerámico (2008). Ente Regional de la Energía de Castilla y León.

• Guía de ahorro y eficiencia energética en el sector de la cerámica estructural de la Comu-nidad Valenciana (2006). Agencia Valenciana de la Energía.

• Plan de ahorro y eficiencia energética 2004-2006 en Andalucía. Subsector de la cerámica estructural. Sodean S.A., Sociedad para el Desa-rrollo Energético de Andalucía, S.A.

• Reflexiones sobre el futuro de la industria europea de la cerámica (enero-febrero de 2007). E. Criado. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio.

02 Fabricación de productos cerámicos para la construcción (CNAE 23.3)

Francisco García-LuenGo Manchado

BLanca sanpedro rozas

Equipo de Eficiencia Energética de Socoin Ingeniería y Construcción Industrial, S.L.U.


Obra realizada por:






Fabricación de productos de panadería y pastas alimenticias

CNAE 10.7


03

presentaciónManual de eficiencia energética para pymes

El IDAE, como miembro del patronato de la Fundación EOI, no puede menos que felicitar a la misma por la oportunidad en la edición del presente Manual de eficiencia energética para pymes. La volatilidad registrada por los precios energéticos durante buena parte del año pasado ha continuado también en 2008, y a ella se ha añadido una crisis fi nanciera mundial que afecta al conjunto de la economía. Por ello, la mejora de la eficiencia energética como instrumento de apoyo a la competitividad es básica en nuestro actual tejido industrial.









1.1. Fabricación del pan y productos de bollería, pastelería y repostería 6

1.1.1. Proceso productivo 7

1.1.2. Consumo de energía 10

1.2. Fabricación de pastas alimenticias 13

1.3. Otros sistemas consumidores de energía 14

1.3.1. Sistema de iluminación 14

1.3.2. Sistema de climatización/ventilación y ACS 14


1.3.4. Sistema de producción de vapor 14


2.1. Ineficiencias de la cadena productiva 15

2.1.1. Consumo excesivo en túneles de congelación 15

2.1.2. Combustión ineficiente en hornos de cocción 15

2.1.3. Generación de frío descentralizada 15

índice2.2. Servicios auxiliares 15




2.2.4. Sistema de producción de vapor 17


3.1. Optimización de la cadena productiva 18

3.1.1. Buenas prácticas 18

3.1.2. Optimización de los procesos 19

3.2. Optimización del resto de sistemas y equipos consumidores de energía 20




3.2.4. Sistema de generación de vapor 25

4. Bibliografía 26


Fabricación de productos de panadería y pastas alimentariasCNAE 10.7

03

Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de productos de panadería y pastas alimentarias (CNAE 10.7)

6

0 Introducción

El presente manual sobre eficiencia energética en los sectores de la fabricación de pan y pastas alimenticias tiene como objetivos:

• Identificar los servicios, los sistemas y los equipos consumidores de energía típicos de este tipo de industrias.

• Mostrar las posibles ineficiencias desde un punto de vista energético.

• Proponer mejoras tecnológicas y de gestión que permitan reducir el consumo y el coste energético.

La presente guía incluye las industrias de fabricación del pan (incluyendo productos de bollería, pastelería y repostería) y de pastas alimenticias. Ambas tienen procesos productivos semejantes. Como se verá, al menos en las primeras etapas, ambos procesos son prácticamente análogos, apareciendo las divergen-cias en las etapas finales (conformado de las piezas, cocción, secado, etc.).

Se analiza inicialmente en detalle el caso de la industria panadera, incluyendo todas las fases del proceso, y se hace un desglose del consumo por sistema consumidor y fuente de energía, distinguiendo entre industrias con producción y sin producción de pan precocinado. Dada la similitud entre ambos procesos, para el caso de la industria de pastas alimenticias se identifican las pecu-liaridades del proceso productivo que difieren del de las panificadoras.

Dado que dichos procesos productivos y desgloses energéticos dependen en gran medida del nivel de producción, fundamentalmente, se ha preferido usar como modelo los procesos productivos de industrias de tamaño medio, al considerarse éstas como las más representativas.

Es necesario entender que, dada la enorme cantidad de productos que se fabrican en ambas industrias, tratar de analizar todos los procesos posibles invo-lucrados requeriría desarrollar una ingente cantidad de información. Dado el carácter introductorio y divulgativo del presente manual, ha sido necesario esquematizar dichos procesos sin poder profundizar demasiado en ninguno de ellos. A pesar de todo, como el lector podrá comprobar, se presta más aten-ción a aquellos procesos o sistemas cuyo consumo energético específico sea mayor, en los cuales se proponen mejoras que permitan un uso más racional de la energía sin afectar a la calidad del producto final.


1.1. Fabricación del pan y productos de bollería, pastelería y repostería

Se entiende por pan el producto resultante de la cocción de una masa obtenida por mezcla de harina de trigo, sal comestible y agua potable, fermentada por la adición de levaduras activas.

7

Se consideran productos de bollería los preparados alimenticios que han sido elaborados con una masa de harinas comestibles fermentadas. Esta masa puede ser cocida o frita y puede llevar añadidos otros alimentos o complementos panarios, así como aditivos autorizados.

Finalmente, se entiende por productos de pastelería y repostería aquellos integrados fundamentalmente por harinas, féculas, azucares, grasas y otros productos alimentarios. En su elaboración puede estar incluida o no la fermentación. A su vez pueden ser dulces o salados.

Englobando, por simplicidad, la producción de bollería, pastelería y repostería en un mismo proceso, distin-guimos dos métodos productivos principales: proceso de fabricación de pan (tanto pan cocido como preco-cido) y proceso productivo de bollería, pastelería y repostería. Este último es bastante similar al de la elaboración del pan (al menos en las primeras etapas), estando las últimas fases del mismo generalmente poco mecanizadas.

1.1.1 Proceso productivo

El proceso de fabricación del pan se divide en una serie de etapas que se representan en el siguiente gráfico:

Se han representado únicamente los procesos funda-mentales, sin incluir los otros sistemas que lo apoyan: generadores de vapor y sistema de aire comprimido.

En este tipo de industria, al menos a nivel de la pequeña y mediana empresa, la producción no suele ser continua. Se suele dividir por turnos, por lo que los equipos se paran y arrancan diariamente. En cuanto a los horarios, estos son muy variables en función de la demanda existente.

El arranque de los distintos equipos habitualmente es secuencial. La instalación de vapor (generadores de vapor) es la primera generalmente en entrar en funcionamiento. Posteriormente, con el fin de que alcancen la temperatura de régimen, se conectan los hornos y las cámaras de fermen-tación. Finalmente, se conectan el resto de equipos necesa-rios para el proceso: amasadoras, formadoras, etc.

A continuación se describe de forma somera en qué consisten las etapas más importantes del proceso:

1.1.1.1. Fase I. Recepción, almacenamiento de las materias primas y pesado.

En la elaboración del pan intervienen los siguientes ingre-dientes fundamentales que han de ser almacenados previamente:

• Harina: materia prima principal. La harina es sumi-nistrada generalmente desde camiones y por medio

Figura 1. Esquema simplificado del proceso productivo de la fabricación de pan cocido y precocido.1

1 Recordar que debemos entender el proceso representado a continuación como orientativo.

AmasadoRecepción y almacenamiento

de materias primasRefinado Dividido Boleado Reposado Formado Fermentación

Peros nulput

Producto terminado

Expedición

Precocción

Expedición

Congelación

Cocción

Producto terminado

Cortado

Envasado

Expedición

Producto terminado

Cocción

Producto terminado

Expedición


8

de un sistema de transporte (típicamente tornillos sin fin y elevadores de cangilones) es llevada hasta los silos de alimentación. Es común encontrar sistemas de agitación mecánicos en los mismos para evitar la formación de canales y puentes. El pesado es el siguiente paso, por el que la harina es transportada hasta la báscula para, después de ser pesada, verterse en los receptores/agitadores.

• Agua: dependiendo de la calidad de agua dispo-nible podrá requerirse un proceso de purificación como paso previo a su uso en el proceso produc-tivo. Como regla general, la purificación consiste en hacer pasar el agua por tres filtros distintos. En primer lugar se tiene que descalcificar. Una vez descalcificada, pasa por un segundo filtro donde se desioniza (eliminación de los iones) y, por último, llega al tercer filtro que está compuesto por un cilindro con una resina sintética, la cual actúa a manera de tampón de acidez para neutralizarla. Cuando el agua ha pasado por los tres filtros está desionizada y neutra, lista para su uso.

• Levaduras y sal: del mismo modo, se deberá hacer acopio de sal y levaduras se utilizan diversas especies de saccharomyces, particularmente el saccharomyces cerevisiae.

1.1.1.2. Fase II. Mezclado y amasado.

Los objetivos en esta fase son mezclar de forma homo-génea los ingredientes y desarrollar la estructura de la masa. Generalmente, se añaden, por cada 100 kg de harina, unos 35 kg - 50 kg de agua, 1,5 kg - 2,5 kg de sal y de 0,5 kg a 1,75 kg de levadura. En esta fase comienza la fermentación de la masa, por lo que se deberá prestar especial atención a las condiciones en las que esta se encuentra. Es nece-sario que la temperatura oscile entre los 24 ºC y 29 ºC y la humedad tiene que estar en torno al 75%.

Dependiendo de dónde se encuentre situada la fábrica, puede darse la circunstancia de que la temperatura del agua de red o, más importante, la temperatura de la harina del silo, sea excesivamente alta, lo cual impediría alcanzar esa temperatura objetivo en la mezcla. Es preciso por tanto disponer de un sistema de enfriamiento de agua (e incluso de producción de hielo) para alcanzar la temperatura de proceso en la mezcla. Se requiere, dadas las proporciones de agua con respecto a la cantidad de harina, enfriar agua

a una temperatura del orden de los 2 ºC. Este proceso se lleva a cabo generalmente por sistemas de refrigeración por compresión mecánica en etapas.2

El amasado se realiza en depósitos dotados de brazos que giran mecánicamente por accionamiento eléctrico. La masa continúa desarrollándose durante el reposo después del amasado en algunos procesos de panificación, mien-tras que en otros se consigue el desarrollo total de la masa ya en el amasado. Existen diferentes máquinas amasa-doras: máquinas de alta velocidad y espirales gemelas, de baja velocidad, continuas, etc.

1.1.1.3. Fase III. Dividido.

Con el fin de conseguir el tamaño y la forma de producto que deseamos, se debe, en primer lugar, dividir la masa obtenida en la amasadora en porciones individuales y, después, darles la forma adecuada para que sirva de base al producto final que queremos conseguir después de la fermentación y el horneado. La masa suele divi-dirse volumétricamente, o lo que es lo mismo, la masa se divide en porciones de un tamaño dado. Dos son las tecnologías más empleadas: llenar una cámara elimi-nando su exceso (divisoras de pistón) y empujar la masa a través de un orificio con una velocidad determinada y cortando porciones rectangulares de su extremo a inter-valos determinados (divisora de extrusión).

1.1.1.4. Fase IV. Boleado.

Es aquí donde se le da forma esférica a la masa previa-mente dividida y pesada en las divisoras. Se persigue dar a los pastones un exterior liso y seco y además una corteza relativamente continua alrededor del pastón. Se consigue, además, darle dureza y ordenar la orien-tación del gluten. Esto último nos facilitará las opera-ciones posteriores. Existen muchos tipos de boleadoras: cónicas, cilíndricas, recíprocas, etc.

1.1.1.5. Fase V. Reposo, laminado y moldeo final.

Una vez boleada la masa, ésta se introduce en los trenes de reposo. La razón por la que se le da reposo después de la división a las piezas es para conseguir recuperar la extensibilidad y conseguir la reagrupación del gluten, así como lograr que la parte exterior de la masa sea menos pegajosa. La duración del reposo depende del estado de la masa. Es importante tener en cuenta las propiedades

2 En circunstancias extremas (meses de verano) puede ser incluso necesario incorporar a la mezcla hielo. Éste, dependiendo de la cantidad requerida, puede producirse por medio de distintos sistemas.

9

físicas de la masa (fuerza, tenacidad y temperatura de la masa), que a su vez dependen de las características de la harina utilizada. En la laminación se consigue extender la estructura alveolar y cerrar las burbujas relajadas y abiertas formadas en el reposo o primera fermentación. El moldeo final consiste en dar a la pieza su forma concreta y defini-tiva. Por ejemplo, forma de barra, lo que implica, después de laminar la masa, plegarla en forma de capas y unirlas posteriormente entre sí.

1.1.1.6. Fase VI. Fermentación.

El proceso de fermentación consiste en la degradación, por parte de las levaduras de los azúcares contenidos en la harina, en gas carbónico y alcohol, acompañados de ácidos. Esta parte se lleva a cabo en unas cámaras de fermentación, donde se deben dar las condiciones óptimas de temperatura y humedad.

1.1.1.7. Fase VII. Cocción.

En esta última etapa, la masa es conducida a los hornos para su cocción (los dos tipos de hornos empleados son de línea y rotativos). Dependiendo del tipo de proceso que se lleve a cabo, el resultante de la cocción es producto terminado (el cual se conduce al almacén de productos terminados) o pan precocinado que se conduce a los túneles de congelación y posteriormente a las cámaras.3

1.1.1.8. Fase VIII Enfriamiento y ultracongelación.

Se emplea en el caso de la producción de pan precocido. En el horno, las piezas se cuecen justo hasta el punto en que se fija la estructura del producto, sin dejar que la corteza

se coloree. Estos panes tienen un alto contenido de agua y la congelación evita la formación de mohos y detiene el proceso de envejecimiento. Este pan debe ultracongelarse en unos túneles de congelación (del orden de los –35 ºC) y posteriormente conservarlo en unas cámaras frigoríficas a –22 ºC hasta que es vendido. Normalmente, una buena práctica es modular la producción en función de la demanda para no sobrepasar los tres días de permanencia del pan en las cámaras.

El consumo de este sistema de producción supone aproximadamente los 2/3 del consumo eléctrico total.

El proceso productivo en la elaboración de bollería, paste-lería y repostería es, en esencia, bastante similar al de la producción de pan. Se detallan las etapas que lo forman brevemente a continuación:

1. Almacenamiento de las materias primas: éstas son principalmente harina, huevos, azúcar, aceite de girasol y manteca de cerdo.

2. Procesado de la masa: dependiendo de si se trata de masa u hoja, pasarán por una artesa de amasado o directamente a la mesa de trabajo.

3. Hornos: donde se cocina la masa previamente amasada o cortada, según el proceso.

4. Terminación del producto: dependiendo del mismo, puede ser necesario volver a manipu-larlo para introducirle natas, cremas, etc. Queda fuera del alcance de este manual la descripción detallada de esta fase.

3 Aunque las operaciones anteriores son en esencia iguales para ambos tipos de pan, sí es recomendable llevar a cabo algunas modificaciones en el proceso.


10

5. Almacenamiento en cámaras de frío y distri-bución: dependiendo nuevamente del producto, estos pueden ser temporalmente almacenados en las cámaras de frío o puestos a disposición de los encargados de su transporte y distribu-ción a los distintos puntos de consumo.

1.1.2 Consumo de energía

Una panificadora/pastelería tipo consume fundamen-talmente dos tipos de suministros energéticos: electri-cidad y algún tipo de combustible fósil (gas natural o gasóleo).

En el caso de una panificadora con producción de productos precocinados y ultracongelados (tipo bake-off ), tendencia que progresivamente se está imponiendo en el sector, el consumo eléctrico puede llegar a tener un peso predomi-nante. En la siguiente gráfica se puede observar como, al aumentar el peso del producto precocinado con respecto al total de producto producido, el consumo eléctrico específico por kilogramo aumenta sustancialmente. Esto es debido al mayor consumo eléctrico en el sistema de frío industrial.

Figura 2. Ratio de consumo eléctrico por unidad de masa de pan producido para distintos porcentajes de producción de pan.

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

kWhcf/kg

Ratio total eléctrico (kWh/kg) Potencial (ratio total eléctrico [kWh/kg]) kWhcf= kWh de combustible fósil suministrado

10 20 30 40 50 60 70 80

% Precocinado sobre total

Fuente: Socoin.

Del mismo modo, al producir un mayor porcentaje de pan precocinado, se reduce el tiempo de cocción por unidad de masa en hornos. Esto produce un descenso

en el consumo de combustibles fósiles en hornos y generadores de vapor.

Figura 3. Ratio de consumo de combustibles fósiles por unidad de masa de pan producido para distintos por-centajes de producción de pan precocinado.

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,40

kWhcf/kg

Ratio total combustibles fósiles (kWh/kg) Potencial (ratio total combustibles fósiles [kWh/kg])

10 20 30 40 50 60 70 80

% Precocinado sobre total

1,20

Fuente: Socoin.

En términos económicos, en una panificadora con una producción media de un 60% de pan precocinado y un 40% de pan cocido, el peso de la electricidad en el coste energético total puede representar del orden del 60%. Esto es debido, en gran parte, al importante consumo del sistema de frío industrial, el cual puede suponer del orden del 65% de dicho consumo eléctrico.

Se analiza a continuación la distribución de consumos para cada uno de los sistemas consumidores de energía para el caso de una panificadora que combine la producción de pan cocido con la producción de pan precocinado.4 Este tipo de industria, como se ha comentado, es sin duda más representativo y será el que se describirá más detallada-mente. Sin embargo, finalmente se incluirán unas reseñas acerca del consumo en una industria tradicional en la que no se produzca pan precocinado con el fin de comprender las diferencias más significativas. La figura 4 representa la distribución de consumo eléctrico por sistema.

Obsérvese que el mayor consumidor de electricidad es el sistema de frío industrial, seguido por los equipos de proceso (boleadoras, hornos, amasadoras, etc.). Esta distribución puede variar fundamentalmente en función del porcentaje de producto precocinado que se produzca en relación con el producto total.

4 Los datos aportados son aproximados para una industria cuya producción de pan precocinado representa el 60% del total de la producción.

11

Se representa a continuación el desglose de consumo para estos dos sistemas consumidores principales:

Figura 5. Desglose del consumo eléctrico en la fase de congelación de la masa precocida.

49%Túneles de

congelación

51%Cámaras deconservación

Fuente: Socoin.

El consumo eléctrico en frío industrial se distribuye en la misma proporción entre túneles de congelación y cámaras frigoríficas. Dentro de los equipos de proceso, podemos distinguir tres grandes subgrupos: maquinaria de procesos (equipos mecánicos como amasadoras, cintas transporta-doras, etc.), hornos y maquinaria de pastelería. Dado lo escasamente mecanizado que suele ser el proceso en

pastelería, el mayor consumidor es el subgrupo de hornos, seguido por la maquinaria de procesado.

Figura 6. Desglose del consumo eléctrico en equipos de proceso.

61%Hornos

35%Maquinariade proceso

4%Maquinariade pastelería

Fuente: Socoin.

Los combustibles fósiles son empleados en proporciones similares para la cocción de la masa de los hornos y para la generación de vapor. Las principales demandantes de vapor son las fases de fermentación y cocción de la masa. A continuación se representa una distribución típica del consumo energético de combustibles fósiles de las industrias del sector:

Figura 4. Distribución del consumo eléctrico en una panificadora con producción de precocinado (proporción aproxi-mada del 60% de pan precocinado sobre el total).

Fríoindustrial

10

20

30

40

50

60

70

Equipos deproceso

Climatización Iluminación Airecomprimido

Otros

%

Fuente: Socoin.


12

Figura 7. Desglose del consumo de combustibles fósiles.

48%Hornos

52%Generadoresde vapor

Fuente: Socoin.

En panificadoras cuya única producción es pan cocido, la distribución de consumo varía sustancialmente, siendo en este caso los dos procesos más consumidores de energía la cocción en hornos y la fermentación de la masa. En términos globales de energía, ambos pueden suponer del orden del 80% a 85% del consumo total.

En la figura 8 se incluye una distribución de consumo energético total por servicio, mientras que la distribución por fuente energética se representa en la figura 9.

El estudio del proceso de panificación consiste en comprender que, como otros muchos procesos, está constantemente cambiando a medida que las opera-ciones tecnológicas se hacen más sofisticadas pero, al mismo tiempo, hay que comprender que se trata de un producto alimenticio tradicional.

Figura 8. Distribución del consumo energético total en una panificadora sin producción de pan precocinado.

Alumbradoy servicios

10

20

30

40

50

60

70

Equiposmecánicos

ACS Sistemas defermentación

Hornosde cocción

%

Fuente: Socoin.

13

Figura 9. Distribución del consumo energético total por tipo de fuente.

0,1%Leña

26,1%Gasoil

7,3%Fueloil

49,4%Gas natural

17,1%Energía eléctrica

Fuente: Socoin.

1.2. Fabricación de pastas alimenticias

Se conoce como pastas alimenticias a los productos obtenidos por desecación de una masa no fermentada elaborada con harinas, sémolas finas o sémolas proce-dentes de trigo duro, trigo candeal o sus mezclas, y agua potable.

Como ya se ha dicho, dada la semejanza entre ambas industrias, mucho de lo indicado anteriormente para la fabricación del pan es perfectamente extrapolable a la industria de la pasta alimentaria. Dado el carácter intro-ductorio de la guía, nos limitaremos a citar brevemente

las peculiaridades de su proceso productivo y que la distinguen de la industria del pan.

El proceso productivo es sustancialmente más simple que el del procesado del pan.

En esencia, las primeras etapas son muy semejantes. Se recepciona el material y se almacena. La preparación del agua sigue el mismo proceso que en el caso de la fabrica-ción del pan. Ya en la fase de amasado (se suelen mezclar unos 30 kg de agua por cada 100 kg de harina y sémola), con las diferencias pertinentes en cuanto a tipo de maqui-naria empleada obviamente, se lleva a cabo a la mezcla a condiciones de homogeneidad suficientes para su refi-nado. El nivel de hidratación de las sémolas es próximo al 48% de la materia seca y la duración del mezclado es próxima a diez minutos. Una vez refinada y eliminadas las partículas gruesas, y sin entrar en un detalle que no aplica en el presente manual, se la conduce a los equipos de moldeado, donde se la da forma. Dos son las alterna-tivas más comunes: pastas planas (proceso de laminado) y pastas en forma de fideos (procesos de extrusión). En el caso de la extrusión, la pasta es conducida por medio de un conducto, en el que se hace vacío para evitar la formación de burbujas de aire y limitar las reacciones de oxidación, hasta el extrusor. Dicho proceso de extrusión puede durar del orden de dos minutos.

Una vez moldeada la masa en la forma requerida, se corta en troqueles. Se conducen a la sección de secado (esta fase puede durar 24 horas y requerir aire a moderada velocidad y temperatura de 50 ºC - 60 ºC). Finalmente, una vez secado se lleva a la zona de empaquetado.

Recepción y almacenamiento de materias primas

Amasado y refinado

Fideos

Laminado

Pasta plana

Secado Envasado

Extrusionado

Figura 10. Esquema simplificado del proceso productivo de la fabricación de pastas alimenticias.


14

1.3. Otros sistemas consumidores de energía

A continuación se describen brevemente los sistemas que generalmente están presentes en estos tipos de industria y que dan un servicio auxiliar al proceso productivo.

1.3.1 Sistema de Iluminación

La iluminación en la zona de producción suele ser la típica de entornos polvorientos dada la naturaleza de los procesos desarrollados. Es por esto por lo que las lumina-rias instaladas habitualmente son de tipo estanco (tanto colgantes como adosadas). Se acostumbra a emplear tubos fluorescentes salvo en las zonas donde la tempe-ratura ambiente es elevada, ya que dichos tubos dismi-nuyen su eficiencia al elevar dicha temperatura. En estas zonas se suelen emplear lámparas incandescentes. En zonas administrativas, la variedad de luminarias puede ser muy alta (fluorescentes compactas, fluorescentes en luminarias de aluminio especular, etc.).

1.3.2 Sistema de Climatización/Ventilación y ACS

La refrigeración cobra especial importancia dada las altas temperaturas que se pueden alcanzar en ciertas áreas de la fábrica (por ejemplo, cerca de los hornos para la cocción). Los sistemas aquí empleados pueden ser muy variados: enfriadora de agua, climatizadores evapo-rativos, cumbreras y ventiladores mecánicos, etc. Sin embargo, es necesario remarcar que, dado el ambiente polvoriento, es importante distribuir el aire climatizado a baja velocidad y evitar corrientes de aire. Es por esto por lo que es habitual la distribución del aire por medio

de mangas. La calefacción tiene una importancia menor, siendo habitual que este tipo de industria no disponga de sistemas de calefacción centralizado.

El uso de agua caliente sanitaria (ACS) es residual en este tipo de industria. Es común encontrar instalaciones en las que esta agua caliente sanitaria es generada por medio de vapor procedente de los generadores de vapor, lo cual se debería evitar dado que se trata de calor a alta temperatura y aprovechable en otros procesos.

1.3.3 Sistema de Aire Comprimido

Este tipo de industria cuenta con un sistema de aire comprimido que da servicio a distintos procesos/equipos como las cámaras de fermentación, cilindros neumáticos del sistema productivo, etc. El sistema suele componerse de los siguientes equipos: secador de aire, compresores (principal y secundarios) y un anillo cerrado para su distribución.

1.3.4 Sistema de Producción de Vapor

Dos son los sistemas principales que demandan vapor en el proceso productivo: las fermentadoras y los hornos de cocción (o para calentamiento de agua para la masa alimenticia). Tal y como se comentó, podría darse el caso en el que también se hiciera uso del vapor vivo para el sistema de ACS, lo cual es desaconsejable. El vapor se genera en generadores de vapor y se distribuye a los consumidores. El condensado resultante se reconduce a los generadores de vapor por medio de un conjunto de tuberías y una/ bomba/s de retorno. Generalmente, el sistema se completa con un subsistema de tratamiento

15

químico (formado por sus correspondientes tanques de descalcificación) y los correspondientes elementos de seguridad y control. Puede darse la circunstancia de que la producción de vapor no se encuentra centrali-zada, al menos completamente, pudiendo existir equipos que generan vapor de forma independiente.


En este apartado se enuncian las situaciones más frecuentes que se pueden encontrar en el sector de la fabricación de pan y pasta alimenticia que supongan evidentes ineficiencias energéticas. La resolución de una posible ineficiencia no debe conllevar una disminu-ción de la calidad del servicio prestado o del producto producido, sino que debe servir para obtener los mismos resultados con un menor consumo energético.

Se detallan a continuación una serie de ineficiencias en las cuales se distinguirá entre aquellas propias de la cadena productiva (equipos y tareas específicas de producción) y el resto de sistemas consumidores de la fábrica que, a pesar de que apoyan al proceso produc-tivo, se pueden entender como sistemas con identidad propia. Dada la similitud entre ambas industrias (pan y pastas), las ineficiencias que a continuación se detallarán deberán entenderse como típicas de ambas, especifi-cándose claramente en casos en que no es así.

2.1. Ineficiencias de la cadena productiva

2.1.1 Consumo excesivo en túneles de congelación

Procedente de los hornos de cocción, el pan es conducido a los túneles de congelación, donde permanece durante un tiempo hasta que la temperatura de la masa es lo sufi-cientemente baja como para introducirla en las cámaras. Es por esto por lo que se espera que dichos túneles no trabajen de continuo, existiendo intervalos grandes de tiempo en que su consumo debiera ser bajo. Suele ocurrir que ciertos túneles de congelación presentan un consumo en vacío excesivamente elevado. Las razones pueden ser muy variadas. Las más habituales son que el túnel tenga un problema de funcionamiento (generación de frío inefi-ciente, resistencias de desescarche mal programadas o en mal estado, que las compuertas no hermeticen bien la cámara, etc.) o que se mantenga material en la cámara en periodos en los que no se requiere.

2.1.2 Combustión ineficiente en hornos de cocción

Los hornos son junto con los generadores de vapor los principales consumidores de calor en una panificadora. Según sean alimentados, existen dos tipos fundamentales de hornos: los de alimentación continua y los de alimenta-ción discontinua. Dentro de los primeros, los más comunes son los de tipo túnel y son empleados para la producción masiva de piezas del mismo tamaño.

Con los hornos de alimentación discontinua se gana en flexi-bilidad, siendo empleables en cocer productos distintos. Dentro de estos, los más habituales son los hornos rota-tivos, al ser muy versátiles, fáciles de manejar y gozar de un elevado rendimiento. Dado el importante peso especí-fico de los hornos de cocción en el consumo de energía en este tipo de industria, es imprescindible controlar perió-dicamente cómo realizan la combustión sus quemadores. En este sentido, suele ocurrir que los gases de combustión presenten una elevada temperatura y un exceso de aire, lo que redunda en un rendimiento ineficiente de los mismos.

2.1.3 Generación de frío descentralizada

La operación de congelación de la masa precocida suele ser el mayor consumidor de electricidad de la instalación, por lo que todas las medidas aplicables en este ámbito suelen tener efectos muy beneficiosos en términos de ahorro energético y económico.

Dado que la producción de pan precocido se ha ido impo-niendo al tradicional en los últimos años, es habitual que las cámaras y túneles de congelación que requieren se hayan ido instalando de forma progresiva en las fábricas. Como resultado, la generación de frío en cada una de ellas es independiente de las otras. Este crecimiento progresivo tiene como consecuencia una generación distribuida ineficiente de frío.

2.2. Servicios auxiliares

2.2.1 Sistema de iluminación

Los elementos básicos de un sistema de iluminación son:

• Lámpara o fuente de luz.

• Equipo auxiliar de conexión que necesitan algunas


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lámparas para su correcto funcionamiento, ya que no se pueden conectar directamente a red.

• Sistema óptico. Es el objeto destinado a contener la lámpara y proporcionar una distribución adecuada de la radiación luminosa de la lámpara. Al conjunto de lámpara más sistema óptico se le denomina luminaria.

El sistema de iluminación, dado su pequeño peso con respecto al global (del orden del 5%) no suele estar sufi-cientemente optimizado. A pesar de ello, existen multitud de posibles mejoras. Es habitual que el tipo de lámparas, equipos auxiliares y luminarias no sean los adecuados para cada una de las zonas a las que dan servicio dentro de las fábricas. Es común el uso de lámparas ineficientes y de equipos auxiliares electromagnéticos que producen un consumo innecesario.

2.2.1.1. Luminarias con escaso flujo luminoso

Como consecuencia principal de la acumulación de polvo y la degradación con el tiempo de las mismas, los niveles de iluminancia disminuyen alejándose de los de diseño.

2.2.1.2. Lámparas poco eficientes

Los dos tipos de lámparas más extendidos en la indus-tria son los fluorescentes de 36 W y las lámparas incan-descentes. Los fluorescentes de 36 W, por ejemplo, se sustituyen por los de 32 W.

2.2.1.3. Presencia de equipos auxiliares electromagnéticos

Es muy común encontrar balastos de tipo electromagné-tico que reducen la vida útil de las lámparas (del orden del 50%) y tienen un elevado consumo.

2.2.1.4. Escaso aprovechamiento de la luz natural

Dentro de una nave industrial es habitual encontrar zonas en las que la luz natural no se aprovecha existiendo esa posibilidad.

2.2.1.5. Escasa difusión de equipos de control automático de encendido y apagado

En zonas de uso intermitente, ya sean aseos, vestuarios, almacenes, etc., es raro encontrar equipos de control automático de encendido y apagado, lo que aumenta el consumo y reduce la vida útil de las lámparas y equipos.

2.2.1.6. Lámparas de cámaras y túneles de congela-ción controlados por interruptores manuales

El control de encendido en cámaras frigoríficas y túneles de congelación suele ser de tipo manual, lo que ocasiona que habitualmente éstas trabajen más tiempo de la cuenta produciendo un gasto innecesario. A su vez, debido a que un altísimo porcentaje de la potencia consumida en las lámparas se disipa en forma de calor, el usarlas más tiempo de lo necesario ocasiona un aumento en el consumo de las mismas al tener que hacer frente a cargas térmicas adicionales.

2.2.2 Sistemas de climatización/ventilación y ACS

Al igual que ocurre con el sistema de iluminación, la entidad del consumo del sistema de climatización/venti-lación sobre el total de consumo es pequeño.

La producción de ACS tiene un peso residual, siendo empleada básicamente para la higiene personal de los empleados de la fábrica.

Las ineficiencias más comunes que pueden encontrarse son éstas:

2.2.2.1. Empleo de vapor vivo para el calentamiento de agua caliente sanitaria

Es habitual el empleo de vapor vivo de los generadores de vapor para la producción de ACS, lo cual, desde un punto de vista energético, no es muy aconsejable al ser calor de alta calidad pudiéndose emplear otros calores residuales en su lugar.

2.2.2.2. Escaso aprovechamiento de calores residuales

Un sistema productivo en el que se requiere el empleo de vapor en las fases de cocción y fermentación, calor en el secado (en el caso de la pasta alimenticia), en el que se emplean hornos de cocción, y en el que típicamente existe una instalación de aire comprimido, presenta importantes posibilidades de recuperación de calor para estos sistemas residuales.

2.2.2.3. Aislamiento térmico insuficiente en zonas no productivas

Suele suceder que las zonas de uso no productivo (por ejemplo, zonas de oficinas) se encuentran insuficiente-mente aisladas térmicamente. Recuérdese que, dado que la naturaleza del proceso requiere el empleo de

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multitud de hornos los cuales desprenden abundante calor, las temperaturas alcanzadas en planta suelen ser elevadas. Si el aislamiento térmico de zonas no produc-tivas es insuficiente, puede suponer un consumo ener-gético extra para su refrigeración.

2.2.3 Sistemas de aire comprimido

2.2.3.1. Red de distribución mal mantenida

Una red de distribución de aire comprimido supone un muy considerable coste energético en el compresor. Éste deberá trabajar más horas y a mayor carga para compensar las pérdidas en el sistema.

Los puntos de fuga más frecuentes están en los equipos, las válvulas de seguridad de los depósitos de acumula-ción, las herramientas neumáticas, las juntas de tuberías y mangueras, enchufes rápidos, válvulas de corte con un mal cierre, etc.

2.2.3.2. Escaso aprovechamiento del calor despren-dido en la generación de aire comprimido

Una central de compresión de aire disipa más de un 90% de la energía consumida por el compresor en forma de calor, que normalmente no se aprovecha.

2.2.3.3. Compresor ineficiente

Debido a que el consumo eléctrico en el sistema de aire comprimido es menor (del orden del 3%), no se le presta la atención necesaria cuando se podrían obtener intere-santes ahorros con poca inversión. Habitualmente son instalaciones en las que los compresores son antiguos

y de velocidad constante estando continuamente arran-cando y parando, lo que implica altos picos de consumo y bajos factores de potencia.

2.2.4 Sistemas de generación de vapor

Dada la similitud entre los sistemas de combustión y de evacuación de humos de generadores de vapor y los hornos de cocción, lo visto en el apartado relativo a ineficiencias en el proceso productivo es aplicable en los generadores de vapor.

2.2.4.1. Desaprovechamiento de calor de gases de escape

Dependiendo de la tecnología empleada, puede ocurrir que gran parte de la energía consumida por los gene-radores de vapor sea expulsada en forma de calor por los gases de escape. Es frecuente encontrar que dicho calor no se aprovecha para otros procesos (por ejemplo, para la producción de ACS o para precalentar el agua de alimentación a la caldera).

2.2.4.2. Generadores de vapor con bajo rendimiento estacional

Los generadores de vapor son los responsables de aproximadamente el 50% del total de consumo en combustibles fósiles en este tipo de industrias, por lo que cualquier mejora que introduzcamos en su eficiencia puede conllevar ahorros económicos considerables.

Suele ocurrir que los generadores de vapor tengan un escaso rendimiento estacional (incluye el rendimiento no solo de la combustión sino del global de generación debido


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al empleo de tecnología obsoleta, no corresponder su dimensionamiento a las necesidades de la planta, etc.


En este apartado se incluyen las diferentes actuaciones que se pueden llevar a cabo para resolver las ineficien-cias detectadas e identificadas en el capítulo anterior.

Se incluyen tanto mejoras tecnológicas y de gestión como buenas prácticas en el uso de los equipos para un menor consumo energético. Las soluciones escogidas se basan en criterios de optimización tanto técnica como económica, de tal forma que se puedan conseguir unos periodos cortos de retorno de las inversiones.

3.1. Servicios auxiliares

3.1.1 Buenas prácticas

Cada una de las fases del proceso productivo implica un consumo energético que, en muchos casos, se puede reducir adoptando una serie de buenas prácticas que a continuación se detallan:

• Un suministro eficiente de materias primas será aquel en el que:

- La calidad esté asegurada antes de la descarga del material, para evitar recoger un producto defectuoso.

- La descarga se realizará en periodos en los

que el coste energético sea el menor posible (horas valle).

• En el almacenamiento se deberá prestar espe-cial atención a que las condiciones sean las apro-piadas, asegurándose de que las mercancías que entraron primero sean aquellas que primero pasen al proce so productivo. En este sentido:

- En silos se aconseja emplear equipos de al-macenaje específicos para cada producto de grado alimentario, con el fin de evitar mezclas innecesari as que aumenten el riesgo de con-taminación cruzada.

• Se limitará el consumo de las amasadoras si se evita que funcionen en vacío o con una carga excesiva (con respecto a su carga de diseño), por lo que se puede hacer uso de temporizadores que controlen su funcionamiento (esta recomendación es exten-sible al resto de equipos del proceso: boleadoras, etc.).

• Si es posible, realizar las tareas de amasado y refi-nado conjuntamente en la misma operación.

• En las fermentadoras es importante:

- Conocer el funcionamiento de las fermenta-doras, tiempos de calentamiento y/o enfria-miento, capacidad nominal, etc. Esto permite ajustar los tiempos de fermentación y optimi-zar la carga de masa, logrando de esta manera reducir el tiempo de operación y el consumo energético.

- Si el tiempo entre cargas es alto (superior a

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media hora), podría ser interesante desconec-tarla y cerrar las puertas para conservar su temperatura.

- Asegurarse la ubicación de las cámaras. Si es posible, deberán situarse cerca de los hornos para aprovechar el calor disipado por estos.

- Ubicar adecuadamente las cámaras para que el calor se distribuya de forma homogénea. Una mala distribución del producto o una mala difusión del vapor provocan un mayor consumo de energía e incluso defectos en la masa.

- Asegurarse de que el aislamiento y sellado de las máquinas es el correcto. Puede ser intere-sante el uso de cámaras termográficas para determinar los puntos calientes.

• Los hornos deberán funcionar siempre a plena carga, evitando esperas entre hornadas largas. El consumo energético específico por kg horneado es mínimo cuando este trabaja a carga nominal. En todo caso, se deberá evitar cargar el horno con más del 110% de la masa nominal.

• Las cámaras frigoríficas deberán estar correcta-mente mantenidas (es conveniente realizar perió-dicamente medidas de temperatura ambiente y del producto), limpias y con los cerramientos en buen estado, asegurando que los evaporadores no se encuentren bloqueados por el material almace-nado, favoreciendo así una correcta distribución del frío en la misma. Si es posible, es aconsejable el uso de cortinas de PVC que aíslen la puerta.

En cuanto a su disposición en planta, se primarán aque-llas zonas más alejadas de fuentes de calor (generadores de vapor, hornos...) y que no reciban radiación directa.

3.1.2 Optimización de los procesos

3.1.2.1. Preenfriamiento de la masa precocida antes de introducirla en los túneles

La medida consiste en la instalación de un sistema de preenfriamiento de la masa precocida en los hornos como paso previo a su ultracongelación en los túneles de enfriamiento. El objetivo es evitar introducir la masa en los túneles a una temperatura inadecuada, evitando el despilfarro en la generación de frío al disminuir el salto térmico. Se debe asegurar que dicho sistema no altera la calidad del producto elaborado (descascarillado de la corteza).

3.1.2.2. Optimización de la combustión en hornos

La mejora consiste en el control periódico de la combus-tión de los quemadores de los hornos. El control perió-dico posibilita la detección de posibles desviaciones de los valores alcanzados por los diferentes parámetros que intervienen en la combustión de un quemador con respecto a los valores de referencia.

En concreto, se verificarán, por medio de equipos de análisis de gases, los siguientes parámetros: temperatura de humos, contenido del monóxido de carbono, contenido de oxígeno, contenido de dióxido de carbono y rendimiento de la combustión. Esto se puede automatizar incorporando equipos de análisis y regulación automáticos.

Como fruto de los resultados de dicho análisis, se puede ajustar la combustión de acuerdo a los valores de refe-rencia, obteniéndose rendimientos de combustión mayores. Esta mejora es extensible a los generadores de vapor y calderas del resto de instalaciones.

3.1.2.3. Centralización de la generación de frío para túneles y cámaras: instalación de una central de frío

La generación de frío centralizada pretende mejorar el rendimiento estacional de la instalación y la coordinación del sistema de control, ahorrando energía eléctrica. Esta medida es interesante toda vez que, además de suponer un ahorro económico y energético, coincide con la nece-sidad de renovación de los equipos que emplean refrige-rante R-22, antes de enero de 2010.

Una central frigorífica es una unidad compresora donde funcionan conjuntamente dos a más compresores. El objetivo es centralizar la compresión de un circuito compuesto por una serie de evaporadores repartidos por las distintas cámaras de una instalación con un flujo indi-vidual proporcional a la demanda de frío. Se encargará pues de suministrar fluido refrigerante a caudal variable para abastecer las cargas térmicas de cada una de las cámaras/túneles de congelación. La modulación se puede hacer de forma escalonada (por medio de compresores alternativos) o continua (compresores a tornillo). Esta última opción es la mas aconsejable.

La ventaja respecto a la generación distribuida o descen-tralizada radica fundamentalmente en su versatilidad. En función de las necesidades frigoríficas, los compre-sores irán entrando de forma escalonada, funcionando únicamente los estrictamente necesarios. Los compre-sores son accionados por motores eléctricos integrados


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o acoplados. En ellos, el rendimiento efectivo máximo, esto es, la relación de potencia frigorífica entregada frente al consumo eléctrico consumido, depende de la utilización a plena carga. Al lograrse un rendimiento eléctrico por compresor máximo con estas centrales, el consumo eléctrico se reduce.

Otra importante ventaja de las centrales frigoríficas es que, al trabajar varios compresores en paralelo, un fallo en alguno de ellos no produce la falta de frío a una deter-minada cámara, al poder reemplazarse la producción de este por otros.

El coste de la instalación también es menor. Esto se debe a que, al instalar equipos independientes, estos deberán ser dimensionados para una producción de frío máxima. Sin embargo, normalmente, la demanda de frío no es siempre a cargas máximas, por lo que, de optar por un sistema descentralizado, la potencia frigorífica a instalar será superior. La central frigorífica permite jugar con la no simultaneidad de cargas frigoríficas pudiendo diseñar una central de capacidad inferior, más económica.

También es importante destacar la modularidad de este tipo de sistemas, permitiendo la ampliación de potencia en función de la demanda. Además, la recuperación de calor de los compresores puede ser más sencilla y rentable.

3.1.2.4. Sustitución de los hornos de túnel por hor-nos en espiral con cinta transportadora de fila única y superficies radiantes más finas

La sustitución de los hornos de túnel tradicionales por hornos en espiral con cinta transportadora de fila única tiene importantes beneficios energéticos. El proceso se simplifica, mejorando la fiabilidad y la uniformidad del horneado de la masa de pan. Las puertas de entrada y salida de la masa son más pequeñas y, junto con la baja absorción térmica de la cinta trasportadora, tienen como resultado un aprovechamiento mayor de la energía consumida en el proceso.

Otra tendencia sería optar por hornos que primen la transmisión de calor por convección forzada frente a la radiante. Esto se consigue diseñando las superficies radiantes del horno para que sean más finas, de tal forma que el porcentaje de transferencia por convec-ción aumente respecto a la transferencia por radiación. El resultado son superficies radiantes con menor inercia térmica, con lo que la energía absorbida por estos es menor, pudiéndose calentar más rápidamente y dotán-dole de una mayor flexibilidad ante cambios de productos

e intervalos de producción. Esto redunda, por tanto, en un menor consumo energético.

Otra ventaja es que el horneado por convección produce un color superficial más uniforme que la radiación, acen-tuando los contrastes.

3.1.2.5. Optimización de las operaciones de transpor-te de masa entre fase de amasado y dividido

En el caso de las panificadoras, los sistemas de amasado pueden tener diferentes modos para descargar la masa hacia la siguiente etapa de procesado. Quizá el más empleado en el uso de cubas móviles o artesas conte-nedoras de la masa, llevándolas desde la amasadora a una tolva de recepción que, a su vez, alimenta de masa a la divisora o al extrusor. Existen sistemas alternativos de amasado que disponen de medios adecuados para lograr el flujo continuo de masa a la divisora bien directa-mente o bien mediante un sistema de transporte. Puede ocurrir que algunas combinaciones de equi pos fuercen a predividir la masa proveniente de la amasadora debido a que la capacidad de la tolva de alimentación de la divi-sora es menor. Lo ideal es dimensionar ambos equipos de tal forma que sean compatibles en cuanto a capa-cidad, evitando cuellos de botella y discontinuidades en el proceso productivo. Del mismo modo, la disposición en planta de ambos equipos debiera ser de tal forma que se limitasen al mínimo los desplazamientos. Un desajuste en esta fase obliga a trabajar a la amasadora más tiempo del debido, con el consecuente consumo energético innecesario.

En el caso de la industria de la pasta alimenticia, las fases de mezclado y extrusionado suelen realizarse en un mismo equipo, en una prensa, por lo que no se apli-caría en este caso la solución planteada.

3.2. Optimización del resto de sistemas y equipos consumidores de energía


Aun siendo un consumidor menor, las medidas en este sistema son rápidas, directas de fácil evaluación y barata implementación.

En iluminación es fundamental una mayor conciencia-ción de los operarios para hacer un uso más responsable de la misma. Se estima que el ahorro potencial en el

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consumo para iluminación simplemente adoptando una conducta más responsable podría rondar el 15%.

3.2.1.1. Optimización de los sistemas de control

Un buen sistema de control de alumbrado proporciona una iluminación de calidad sólo cuando es necesario y durante el tiempo preciso. Con un sistema de control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras en la eficiencia energética de la iluminación de una fábrica.

Se pueden así programar los encendidos y apagados de ciertos sectores de la fábrica cuando no se está produciendo (es lo que se conoce como sistema de control de tiempo); y en zonas de uso intermitente, por medio de detectores de presencia, la conexión y desconexión de la iluminación en función de la exis-tencia o no de usuarios en las estancias controladas (sistema de control de ocupación). Esto sería aplicable en aseos, almacenes, etc.

Con estos sistemas se podría incluso lograr un mayor aprovechamiento de la luz natural. Básicamente, esto

se consigue mediante la instalación de una serie de fotocélulas que se utilizan para apagar o atenuar la iluminación cuando la luz natural es suficiente. Solo cuando a su vez los puntos de luz están equipados con balastos regulables electrónicos, es posible ajustar la intensidad de las lámparas en función de la luz natural disponible.

Se estima que la adopción de este tipo de medidas pueden conducir a ahorros del orden del 10% del consumo eléctrico en iluminación, con una inversión moderada. Sin embargo, si además se va un paso más allá y se integra todo el sistema por medio de un PLC (controladores lógicos programables), el cual pudiera no solo controlar la iluminación sino otros sistemas, como la climatización, estos ahorros serían incluso mayores, si bien la inversión sería superior.

Es necesario llegar a un compromiso entre ahorro e inversión de manera que el periodo de retorno de la inversión sea razonable. Normalmente, este tipo de sistemas implica un coste solo asumible en la fase de diseño de la fábrica, siendo difícilmente aplicable en factorías ya asentadas.


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3.2.1.2. Lámparas, equipos auxiliares y luminarias eficientes

Las lámparas fluorescentes son, generalmente, las lámparas más utilizadas para las zonas donde se nece-sita una luz de buena calidad y pocos encendidos. Este tipo de lámparas encuentra una buena aplicación en el alumbrado general de un local, donde las exigencias en cuanto a rendimiento de color no son tan elevadas.

Como ya se ha comentado, estas lámparas son aplica-bles siempre a excepción de las zonas en las que las altas temperaturas limiten su iluminancia (zona de hornos, fermentación, etc.).

Del mismo modo, las lámparas fluorescentes compactas resultan muy adecuadas en sustitución de las lámparas de incandescencia tradicionales (igualmente en zonas donde las temperaturas no sean un problema), pues presentan una reducción del consumo energético del orden del 75%, así como un aumento en la duración de la lámpara de entre 8 y 10 veces respecto a las lámparas de incandescencia. Esta sustitución será aplicable en zonas en las que los apaga.

Tienen el inconveniente de que no alcanzan el 80% de su flujo luminoso hasta pasado un minuto de su encendido, por lo que encuentran una buena aplicación en aquellos sitios donde han de estar en funcionamiento de forma continua o no haya muchos encendidos y apagados.

Su uso se encuentra muy difundido en las luminarias denominadas down-lights, las cuales llevan incorporado este tipo de lámpara.

La luminaria es el elemento donde va instalada la lámpara y su función principal es la de distribuir la luz producida por la fuente, en la forma más adecuada a las necesi-dades. Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflectores cuidadosamente diseñados para dirigir la luz de las lámparas en la dirección deseada.

Por ello, la remodelación de instalaciones viejas, utili-zando luminarias de elevado rendimiento generalmente conlleva un sustancial ahorro energético, así como una mejora de las condiciones visuales. Como ya se ha indi-cado, en este tipo de industrias, dado el tipo de proceso productivo desarrollado, el envejecimiento de las lumi-narias suele ser más rápido, además de ensuciarse con mayor rapidez. Por ello, es imprescindible mantenerlas adecuadamente.

Las lámparas fluorescentes deben venir acompañadas de unos equipos auxiliares llamados balastos. El balasto convencional que se utiliza en la mayoría de luminarias de tubo fluorescente es de tipo electromagnético, y consiste en un gran número de espiras de hilo de cobre arrolladas sobre un núcleo y que, por su concepción, tiene elevadas pérdidas térmicas, lo que se traduce en un consumo energético que, en muchos casos, puede alcanzar el 50% de la potencia del tubo utilizado.

23

Se debe primar la sustitución de estos balastos por otros de tecnología eficiente. Los balastos electrónicos no tienen pérdidas debidas a la inducción ni al núcleo, por lo que su consumo energético es notablemente infe-rior. Así, los tubos fluorescentes de 26 mm de diámetro con regulación mediante balastos electrónicos de alta frecuencia son un 25% más eficientes que los tubos tradicionales de 38 mm con regulación convencional mediante balastos electromagnéticos.

La tecnología de los balastos energéticos de alta frecuencia permite, además, la regulación de la inten-sidad de la lámpara, lo que a su vez facilita adaptar el nivel de iluminación a las necesidades, con la consi-guiente optimización del consumo energético. Esta posi-bilidad resulta de especial interés en sistemas de ilumi-nación con control fotosensible que dejan ajustar el nivel de iluminación en función de la luz natural del local.

A la hora de sustituir equipos se pueden plantear dos posibilidades: sustituir solo lámparas y/o balastos o sustituir puntos de luz completos incluyendo las lumina-rias. Puede ocurrir que las luminarias se encuentren en buen estado y se opte por sustituir solo los equipos de su interior. Sin embargo, dado que el coste de instalación puede ser mayor, puede ser más interesante cambiar equipos completos.

3.2.2 Sistema de climatización/ventilación y ACS

El consumo en climatización se puede reducir haciendo un control más exhaustivo de la temperatura progra-mada. Hay que tener en cuenta que los niveles reco-mendados se sitúan entorno a los 20 ºC - 21 ºC y que incluso en algunas zonas, como almacenes y talleres, esas temperaturas pueden ser incluso menores. El IDAE estima que se puede producir un ahorro medio del 7% por cada grado que se baje la calefacción en invierno, y del 8% por cada grado que se suba el aire acondicionado en verano.

3.2.2.1. Recuperación y uso de calores residuales

En este tipo de industrias, en las que hay una alta demanda de calor de proceso (hornos de cocción, gene-radores de vapor, etc.), existe generalmente la posi-bilidad de recuperar calor para el sistema de ACS y en caso de que se requiera para calefacción. En ningún caso se empleará para producción de agua caliente sanitaria (ACS) calor en forma de vapor. Este calor de alta calidad no debe ser empleado para calentar agua a baja tempe-ratura. Deberán analizarse los procesos y determinar en

qué punto se puede obtener o realizar esa recuperación (sistema de aire comprimido, calor disipado por equipos de proceso, etc.).

3.2.2.2. Aislamiento de zona no industrial/productiva

Puede ocurrir que, dado que los hornos y generadores de vapor disipan una alta cantidad de calor al ambiente, las zonas administrativas o de no producción se sobre-calienten y sea necesario un sobreconsumo para su refrigeración.

Una medida interesante es dotar de un aislamiento extra a las paredes de las oficinas que estén en contacto con la nave e incorporar vidrios dobles en las ventanas interiores.

El tratamiento de los muros consiste en un aisla-miento térmico de lana de roca y barrera de vapor en cámaras. La aplicación consiste en un tratamiento inicial del cerramiento de fachada (con o sin enfoscar) con el adhesivo y posterior adherido de los paneles con el mismo producto a modo de cola de contacto, y el sellado de todas las uniones con cinta adhesiva para dar continuidad a la barrera de vapor. Este panel incluye una placa de yeso de 10 mm de espesor al que se le aplica la capa de terminación.

3.2.2.3. Instalación solar térmica

En el caso de que no se pueda recuperar calor de otros procesos para la producción de ACS interesa la instala-ción de una planta solar térmica.

Una instalación solar consiste en un campo de colec-tores solares a través de los cuales circula agua o agua con algún tipo de anticongelante típicamente. Especial-mente para bajas temperaturas, como es el caso de la producción de ACS, estos sistemas presentan altos rendimientos, además de tratarse de un suministro fiable, limpio, seguro y rentable.

Estos sistemas podrían incluso abastecer otras nece-sidades dentro de la fábrica como precalentamiento de agua de proceso, secado de pastas, etc., aunque su dimensionamiento y concepción cambiarían radical-mente.

3.2.3 Sistema de aire comprimido

El sistema de aire comprimido es empleado en este tipo de industria en diferentes operaciones. Depen-


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diendo de las dimensiones del sistema, los compresores empleados pueden ser distintos.

Pero la instalación no la compone solo el compresor. El sistema se compone fundamentalmente de: compre-sores principal y secundarios, red de distribución, tanque de almacenamiento, secador, red de distribución, además de otros elementos secundarios de regulación, control y seguridad.

El rendimiento energético de una instalación de aire comprimido está afectado fundamentalmente por el compresor y por la red de distribución. A continuación se recoge cómo optimizar cada uno de estos elementos:

3.2.3.1. Optimización del compresor principal: compresores de flujo continuo

En primer lugar, se debe asegurar que el factor de carga, entendiendo éste como la relación entre el suministro de aire comprimido real y el suministro teórico de diseño, debe situarse en el rango del 50% al 80% (nunca alcan-zando el 100%).

La ubicación del compresor de aire comprimido deberá ser tal que se minimice la red de distribución. De esta forma se logra disminuir el coste de operación al redu-cirse las pérdidas.

Del mismo modo, para obtener un mejor rendimiento del compresor, el aire aspirado debe estar limpio. Se estima que cada 4 ºC de aumento de temperatura en el aire aspi-rado aumenta el consumo de energía en un 1% para el mismo caudal. Este aire aspirado deberá provenir prefe-riblemente del exterior, con una tubería corta y con un filtro. Estos, tanto la tubería como el filtro, deberán ser optimizados debido a que la reducción del rendimiento de su mal dimensionamiento puede ser sustancial. De hecho, de nuevo se estima que cada 25 milibares de pérdida de carga en la succión provoca una reducción de un 2% en el rendimiento.

En cuanto al tipo de compresor a utilizar, se demuestra que los compresores de velocidad variable son más eficientes que los compresores continuos. En un compresor de velocidad variable, el caudal es variable y se regula automáticamente por variación de velocidad del motor, de manera que el consumo de energía es propor-cional a la capacidad requerida en cada momento, lo cual representa un considerable ahorro energético cuando existen fluctuaciones en el consumo de aire comprimido. La presión permanece fija y se ajusta continuamente el caudal de aire al consumo real, manteniéndose estable

la presión de descarga fijada en el módulo de control. El motor se para automáticamente cuando la presión de la red sube por encima de la presión máxima preestable-cida y arrancará cuando vuelva a existir demanda de aire en la red. El compresor no trabaja en vacío.

3.2.3.2. Optimización de la red: disminución de pérdidas por fugas y recuperación de energía térmica

Una red bien dimensionada debe ir acorde con la capa-cidad del compresor y los consumos. Un tamaño defi-ciente causa un aumento en las pérdidas y una caída del rendimiento.

En la red deberemos limitar en la medida de lo posible las fugas. Al requerirse energía para comprimir el aire, las fugas suponen directamente un derroche de energía, por lo que es fundamental identificarlas y reducirlas.

El mantenimiento de la red de distribución del aire comprimido es fundamental para minimizar las pérdidas. Se estima que mientras que en una instalación bien mantenida las pérdidas pueden suponer del orden del 5% - 10%, en una red mal mantenida este porcentaje puede multiplicarse hasta por 5. Es fundamental este aspecto, ya que los costes de llevar a cabo un mante-nimiento de la instalación compensarían con creces el coste energético debido al aumento de las fugas.

Algunas de las medidas que se pueden llevar a cabo son, aparte de dimensionar correctamente la red en función de la capacidad requerida: dimensionar los acoples y mangueras de conexión generosamente al producirse en estos las mayores caídas de presión; instalar seca-dores en la red con el fin de retirar la humedad presente en el aire; en los puntos más alejados, si se presenta una alta caída de presión, instalar tanques pulmones, o mantener un rango de velocidades adecuado (para líneas de distribución del orden de los 6 m/s -10 m/s, en líneas secundarias entorno a los 15 m/s y en mangueras 30 m/s).

Una opción interesante sería intentar recuperar parte de la energía que se desperdicia en la producción de la energía neumática.

Se estima que hasta un 94% de la energía consumida se transforma en calor. En el caso de compresores refrige-rados por agua, el calor que se podría recuperar podría alcanzar hasta el 90% de la energía de entrada en forma de agua caliente una temperatura de unos 75 ºC. Esta agua podría emplearse como alimentación de calderas u otros sistemas.

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3.2.4 Sistemas de generación de vapor

Los generadores de vapor son los principales consumi-dores junto con los hornos (en el caso de las panifica-doras) de consumo de fuentes fósiles. Es imprescin-dible optimizar el sistema debido a que cualquier acción correctora que se realice al respecto implicará unos ahorros energéticos considerables.

A continuación se recogen dos posibles mejoras. Éstas, obviamente, no son las únicas, y se recomienda que se haga un estudio técnico-económico para evaluar cual sería la mejor alternativa posible.

3.2.4.1. Instalación de un recuperador de calor de los humos de la combustión

Puede ocurrir que tras la realización del estudio de los valores de los parámetros medidos en el diagnóstico se concluya que las pérdidas de calor en humos del gene-rador de vapor sean elevadas. En esta circunstancia, puede ser interesante intentar aprovechar ese calor que de otra manera sería evacuado al exterior a través de la chimenea.

La mejora consiste en aprovechar el calor que se pierde a través de los humos por medio de un recuperador de calor. Estos equipos se conectan en el conducto de escape de los humos del generador mediante un conducto de bypass, como se muestra en la figura siguiente, lo que permite elevar la temperatura del agua de alimentación de la caldera, produciendo un ahorro de combustible considerable.

3.2.4.2. Sistema de cogeneración

El sistema se basa en el aprovechamiento del calor resi-dual de un proceso de producción de electricidad. Así pues, el calor residual se aprovecha para producir energía térmica útil (como vapor, agua caliente, etc.). Por este motivo, los sistemas de cogeneración están ligados a un centro consumidor de energía térmica. En el caso de panificadoras e industrias de pasta alimenticia, en

Figura 11. Esquema de principio conexión de recuperador de calor de humos de la combustión.

Figura 11. Intercambiador de calor.

Recuperador de calor de los humos

A consumo

Caldera 1

Caldera 2

Retorno de condensados

Tanque de condensados

Agua tratada


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las cuales se demanda calor, electricidad e incluso frío, debería estudiarse esta posibilidad. La cogeneración de alta eficiencia produce importantes beneficios:

1. La autogeneración permite, en función de las nece-sidades reales de la fábrica, su utilización como potencia de base o para recortes de picos.

2. La planta dispondrá de la posibilidad de conectarse y desconectarse de la red de suministro eléctrico, aprovechando así la autogeneración de energía a un coste más bajo durante las horas pico, que es cuando la compañía eléctrica cobra dicha energía más cara.

3. Se evitan las interrupciones y aumenta la calidad del suministro eléctrico.

4. Son sistemas generalmente con periodos de retorno bajos y muy rentables.

5. Puede permitir mejorar la operación de la planta, reducir costes de mantenimiento y controlar el uso de la energía disponible.

4 Bibliografía

• Plan de Acción 2008-2012 (2007). IDAE.

• Memoria anual IDAE 2006 (2007).

• BREF Refrigeración y vacío (2007). Comunidad Europea.

• Guías prácticas para ahorrar energía en la indus-tria del pan. Comisión Nacional para el Ahorro de la Energía (México).

• Mejores tecnologías disponibles en la industria de elaborados vegetales. AINIA.

• Technology of breadmaking (1998). S. P. Cauvain and L. S. Young. Blackie Academic & Professional, London.

• Advances in baking technology (1993), Kamel, B. S. and Stauffer C. E. Blackie Academic & Profes-sional. London.

• Manual de gestión energética en la industria de fabricación de pan (1997). IDAE.

• Guía técnica: contabilización de consumos ahorro y eficiencia energética en climatización (2007). IDAE.

• Guía práctica de la energía. Consumo eficiente y responsable (2004). IDAE.

• Guía técnica: aprovechamiento de la luz natural en la iluminación de edificios. IDAE.

• Informe Mundial de Energía: La energía y el reto de la sostenibilidad. Visión global (2001). IDAE.

• Archivo documental Socoin-Gas Natural Fenosa.

03 Fabricación de productos de panadería y pastas alimentarias

(CNAE 10.7)

Mario Bonaut Prieto

Socoin Ingeniería y Construcción

Industrial, S.L.U. Empresa Colaboradora de EOI

Escuela de Negocio

Obra realizada por:






Centros deportivosCNAE 93.1




1. Identificación de los puntos de consumo energético del sector 6

1.1. Consumos específicos de las instalaciones deportivas 6

1.2. Fuentes energéticas 7

1.3. Balance energético 7

1.4. Principales sistemas consumidores de energía 8


1.4.2. Climatización, calefacción y refrigeración 10

1.4.3. Sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) 12

2. Ineficencias energéticas 13

2.1. Servicios energéticamente ineficientes 13


2.1.2. Sistema de climatización 13

2.1.3. Servicio de agua caliente sanitaria (ACS) 14

2.2. Equipos ineficientes 14

2.2.1. Equipos de iluminación 14

2.2.2. Equipos de climatización 14


3.1. Mejoras en sistema de iluminación 15

3.1.1. Selección de lámparas adecuadas y eficientes 15

índice 3.1.2. Uso adecuado de la iluminación 16

3.1.3. Elección de luminarias apropiadas 16

3.1.4. Uso de balastos electrónicos (HF) frente a balastos electromagnéticos 17

3.1.5. Empleo de sistemas de regulación y control 18

3.1.6. Adecuado mantenimiento de la instalación 19

3.2. Mejoras en sistemas de climatización y calefacción 20

3.2.1. Elección apropiada de la temperatura en cada zona 20

3.2.2. Adecuado aislamiento de los edificios y sus partes 20

3.2.3. Correcta gestión de la instalación 20

3.2.4. Sustitución y adaptación de equipos 22

3.2.5. Adecuado mantenimiento de las calderas 23

3.3. Mejoras en sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) 24

3.3.1. Pulsador-temporizador 24

3.3.2. Sistemas monomando 24

3.3.3. Sistemas de detector de presencia-ausencia 24

3.3.4. Perlizadores 24

3.3.5. Grifos de válvulas termostáticas 25

3.3.6. Grifos de volante con montura cerámica 25

4. Bibliografía 25


Centros deportivosCNAE 93.1

04

Manual de eficiencia energética para pymes Centros deportivos (CNAE 93.1)

6

0 Introducción

La energía se ha convertido en un bien de primera nece-sidad en nuestros días presente en todas las facetas de la vida cotidiana. Sin embargo, es un bien escaso que debe gestionarse adecuadamente.

Ahorrar energía no implica reducir el confort, la estética, ni la calidad ofrecida por una instalación. Significa seguir unas sencillas pautas de conducta que tengan en cuenta el verdadero valor de la energía.

Esta publicación quiere contribuir a que los gestores y encargados de instalaciones deportivas adquieran una mayor información sobre el verdadero valor de la energía y con ello sean conscientes de las ventajas que su uso eficiente tiene para todos.

Para ello se han identificado los consumos de energía más importantes que una instalación de este tipo presenta en su actividad cotidiana y la oportunidad de mejorarlos llevando a cabo prácticas muy sencillas.

El sector: instalaciones deportivas

La amplia oferta de los actuales recintos deportivos y su creciente número de usuarios están contribuyendo a grandes incrementos en los consumos energéticos de unos establecimientos que, teniendo que prestar unos servicios y niveles de confort cada vez mayores, cuentan con una variedad de instalaciones demandantes de energía con grandes posibilidades de mejora.

Llevar a cabo una adecuada administración del uso de la energía en un recinto deportivo, tanto por sus usuarios

como por los gestores y responsables de mantenimiento de sus instalaciones, se puede traducir en considerables niveles de ahorro energético.

1 Identificación de los puntos de consumo energético del sector

Las instalaciones deportivas así como las piscinas, se engloban dentro del llamado sector terciario. Según la E4 (Estrategia de Eficiencia y Ahorro Energético en España), el consumo energético de este sector ascendió en el año 2000 a 5.575 ktep (1 ktep = 1.000 toneladas equivalentes de petróleo, es decir, diez mil millones de kilocalorías). Esto supuso un 6,13% de toda la energía consumida en España durante ese año.

Aunque este manual intenta ser lo más generalista posible, es muy difícil abarcar todos los casos particu-lares que puedan darse en este tipo de instalaciones tan heterogéneas. En principio, se diferenciarán las instala-ciones deportivas que dispongan de piscina climatizada de las que no dispongan de ella. El calentamiento del agua de la piscina y la climatización del recinto en el que se encuentra suponen un gasto energético importante y de gran peso en el balance global.

1.1. Consumos específicos de las instalaciones deportivas

El consumo energético es un buen indicador para tener una idea aproximada del tamaño de una instalación. Pero para comparar unas con otras, en términos de si son energéti-

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camente eficientes o no, debemos disponer de los deno-minados consumos específicos. Esto es, el gasto energé-tico que se origina dividido entre algún factor común a todo este tipo de instalaciones que permita discriminarlos inde-pendientemente de su tamaño.

Para este estudio se han considerado relevantes los consumos específicos por metro cuadrado de instalación y por usuario. Así, se puede obtener una idea de la eficiencia de una instalación independientemente del tamaño que tenga, pudiéndola comparar con otras del mismo tipo.

Tabla 1. Consumos específicos en instalaciones deportivas

Media piscina cubierta

Media sin piscina cubierta

kWh/usuario 2,76 1,84

kWh/m2 303 30,6

Fuente: E4

Como se puede comprobar, el consumo que origina una piscina cubierta destaca dentro del conjunto global, supo-niendo que las instalaciones consumirán casi el doble de energía por usuario y que se debe emplear hasta 10 veces más por metro cuadrado de instalaciones.

1.2. Fuentes energéticas

Las fuentes energéticas primarias (tal y como se presentan en la naturaleza) se clasifican generalmente en renovables y no renovables. Las renovables son las que se obtienen de recursos inagotables. En este grupo las más conocidas son la energía solar o la eólica. Las no renovables ge neralmente provienen de combustibles fósiles. En la combustión de estos suministros se produce CO2 y otros residuos que son emitidos a la atmósfera.

Respecto a la energía final (la forma en la que se presenta al usuario en su punto de consumo), la que realmente interesa en este caso, se muestra también en diferentes formas. Las principales que se pueden encontrar en unas instalaciones deportivas son las siguientes:

• Electricidad. Obtenida mediante la transformación tanto de fuentes renovables como de no renova-bles. La energía eléctrica proporciona principalmente alimentación a los sistemas de iluminación, equipos conectados a red (enchufes) y puede tener también

otros usos como la generación de agua caliente sani-taria (mediante termos eléctricos) o climatización (bombas de calor, radiadores eléctricos y aires acon-dicionados). Tanto para la generación de ACS como para la calefacción, es más frecuente que en centros deportivos, sobre todo de tamaño mediano o grande, se utilice otro tipo de fuente, como gas o gasóleo.

• Calor: Se emplea principalmente para proporcionar calor para climatización, calefacción de piscinas y ACS. Se puede obtener de calderas, mediante la combus-tión de materiales fósiles o biomasa o de instalaciones solares térmicas. El actual Código Técnico de la Edifi-cación establece unas cantidades mínimas de aporte solar a este sistema dependiendo del tipo de instala-ción y la zona climática en la que se encuentre.

1.3. Balance energético

El balance energético es una distribución de los consumos energéticos según el uso al que se están destinando, independientemente de la fuente de energía con la que sea generada la energía.

A partir de datos contenidos en la E4, en un pabellón deportivo con piscina, el ratio del consumo de energía final se distribuye principalmente en calefacción (24%), iluminación (16%), ACS (10%), refrigeración (9%) y otros (41%), como puede observarse con más claridad en la siguiente figura. Dentro del apartado Otros se debe englobar el consumo originado por la piscina cubierta, que, como ya se había comentado, supone una gran parte del consumo global del centro.

Figura 1. Distribución del consumo energético en centros deportivos con piscina climatizada.

9%Refrigeración

16%Iluminación

24%Calefacción

41%Otros

10%ACS

Fuente: E4


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En el caso de centro deportivos que no dispongan de piscina, los principales consumos de energía final están destinados a calefacción (7,1%), iluminación (35,5%), ACS (49,9%) y otros (7,5%). De igual forma, dicho desglose puede observarse con más claridad en la siguiente figura:

Figura 2. Distribución del consumo de energía Ratio consumo anual: 40 kWh/m2 Pabellón polideportivo

7,5%Otros

35,5%Iluminación

49,9%ACS

7,1%Calefacción

Fuente: Equipaments Esportius. Generalitat de Catalunya.

Respecto a estas distribuciones, se observa que la cale-facción es una partida muy importante en ambos casos. Esto se debe a los grandes espacios que de ben ser aclimatados en el caso de pabellones y al fuerte gasto en calefacción de los vestuarios. La iluminación supone un gasto importante, por encima del 15% en ambos casos, originado, principalmente, en las lámparas de alta potencia destinadas a los recintos de juego y pistas deportivas. El ACS, que supone hasta un 50% en el caso de los pabellones, es un gasto que no debe pasarse por alto.

Es importante señalar respecto al gasto de refrigeración, que las gráficas anteriores muestran una media ponde-rada evaluada a partir de datos de instalaciones depor-tivas situadas en diferentes regiones geográficas de España. Por lo tanto, habrá lugares en las que la refrige-ración no sea necesaria, mientras existirán otros en los que este gasto sea mayor que el reflejado en las gráficas. De todos modos, los valores de ben ser tomados como referencia, y cada instalación particular puede presentar variaciones significativas en estos porcentajes.

1.4. Principales sistemas consumidores de energía

Como ya se ha comentado, la iluminación, junto a los sistemas de calefacción, ACS y aire acondicionado abarcan prácticamente la totalidad del consumo de las instalaciones. A continuación se pasan a describir con detenimiento estos sistemas, los diferentes tipos y carac-terísticas que se pueden encontrar y otros equipos que pueden aparecer en este sector. También se hace refe-rencia específica al sistema de climatización de piscinas.

1.4.1 Iluminación

La iluminación supone uno de los puntos más impor-tantes del consumo eléctrico de los centros deportivos, por lo que cualquier actuación enfocada a reducir el consumo de iluminación tendrá una repercusión subs-tancial en el consumo energético de la instalación.

1.4.1.1. Iluminación en instalaciones deportivas


• Lámpara. Es el aparato encargado de generar la luz.

• Equipo auxiliar de conexión que necesitan algunas lámparas para su correcto funcionamiento.

• Sistema óptico. Es el objeto destinado a contener la lámpara y proporcionar una distribución adecuada de la radiación luminosa de la lámpara.

El objetivo de iluminar instalaciones deportivas, ya sean interiores o exteriores, es ofrecer un ambiente adecuado para la práctica y disfrute de actividades deportivas por parte de jugadores y público. Lógicamente, las exigen-cias varían según el tipo de instalación (recreo, entrena-miento o competición) y el nivel de actividad (aficionado, profesional o retransmisión por televisión).

Iluminar este tipo de instalaciones no es fácil, pues hay que asegurarse de que los jugadores y los objetos en movimiento sean perfectamente visibles independientemente de su tamaño, posición en el campo, velocidad y trayectoria.

1.4.1.2. Parámetros mínimos de iluminación exigidos

A continuación se indican los parámetros mínimos de iluminación recomendados para las distintas áreas que forman los centros deportivos y piscinas:

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Tabla 2. Iluminaciones medias recomendadas

Espacio Iluminancia media (LX)

PABELLÓN

Entrenamiento 300

Competición 500

PISCINA EXTERIOR

Entrenamiento 200

Competición 500

PISCINA CUBIERTA

Entrenamiento 300

Competición 500

GIMNASIO

Entrenamiento 300

Competición 500

Instalaciones exteriores para entrenamiento, recreo 200-300

Instalaciones exteriores para competición 500-700

Oficinas administrativas 500

Botiquín 500

Almacenes 100

Vestuarios/aseos 150

Pasillos/vestíbulos 150

Fuente: Normativa vigente.

1.4.1.3. Tipos de lámpara empleados en centros deportivos

A continuación va a realizarse una breve descripción de cada uno de los tipos existentes:

Lámparas incandescentes

Generan luz como consecuencia del paso de intensidad eléctrica a través de un filamento conductor, dando origen a la emisión por termorradiación. La mayor parte de la energía eléctrica absorbida por la lámpara se pierde en calor, por lo que la eficacia luminosa es muy reducida.

Lámparas halógenas

Contienen un aditivo de halógeno, por lo que se consigue una mayor limpieza del interior de la ampolla y un incre-mento de la duración de la lámpara. Muchos de los proyectores de alta intensidad utilizados para iluminar pistas y zonas deportivas son de este tipo.

Lámparas fluorescentes

Son lámparas de vapor de mercurio a baja presión. Se utilizan principalmente en pasillos, vestuarios y zonas administrativas.

Lámparas de descarga de alta intensidad

Este tipo de lámparas, junto con los proyectores haló-genos, son los empleados para iluminación de alta potencia en pistas deportivas. Las hay de los siguientes tipos:

• Vapor de mercurio alta presión. Su funcio-namiento se basa en la descarga de vapor de mercurio a alta presión.

• Luz mezcla. Son una combinación de una lámpara de mercurio a alta presión, con una incandescente, que habitualmente lleva un recubrimiento fosfores-cente.

• Halogenuros metálicos. Derivan de las lámparas de vapor de mercurio alta presión, en las que el tubo de descarga contiene diversos elementos metálicos, potenciando la eficacia luminosa y el rendimiento de color.

• Vapor de sodio baja presión. Es el tipo de lámpara más eficaz de las fuentes de luz existentes para el ojo humano.

• Vapor de sodio alta presión. No tienen práctica-mente emisión ultravioleta, por lo que su eficacia es bastante elevada y las hacen idóneas para apli-caciones extensivas y de iluminación exterior.

1.4.1.4. Tipos de equipos auxiliares de encendido

Son los equipos que necesitan las lámparas para su correcto funcionamiento y serán diferentes para cada tipo. Mientras que las lámparas incandescentes o haló-genas se pueden conectar directamente a la red sin necesidad de ningún equipo auxiliar o mediante un trans-formador, en las lámparas de descarga (tanto de alta


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intensidad como fluorescentes) es necesario un disposi-tivo para estabilizar la corriente que pasa por és ta.

Equipos convencionales

Los equipos auxiliares convencionales para fluorescentes están formados por tres elementos:

1. Balasto electromagnético. Limita el consumo de corriente de la lámpara. Los más utilizados son de tipo inductivo y están formados por una bobina con su núcleo magnético, donde se produce la pérdida de calor. También se denominan reactancias elec-tromagnéticas.

2. Cebador o arrancador. Es el equipo encargado de arrancar la lámpara, de proporcionar la tensión requerida para el encendido de la lámpara.

3. Condensador. Corrige el factor de potencia o rela-ción entre la energía reactiva y la energía activa.

Equipos electrónicos de alta frecuencia (HF)

Los balastos electrónicos tienen un consumo inferior al resto de los balastos y al trabajar en alta frecuencia permiten que las lámparas emitan la misma cantidad de luz pero absorbiendo menos potencia. Los balastos electrónicos ya incorporan los componentes electró-nicos que desempeñan las funciones de los cebadores y condensadores.

1.4.2 Climatización, calefacción y refrigeración

Los métodos más empleados para calefacción y clima-tización son las calderas y bombas de calor, mientras que para la refrigeración se usan máquinas enfriadoras o bombas de calor.

1.4.2.1. Calefacción

Una instalación de calefacción es aquella que está desti-nada a mantener la temperatura ambiente de un recinto a un nivel superior al de la temperatura a la que se encuentra el entorno de dicho recinto. A continuación se detallan equipos empleados en estos sistemas.

Calderas

La caldera es un aparato donde el calor generado al quemar una mezcla de combustible y de aire se trans-mite al agua que se utilizará en la calefacción. Cada

caldera viene caracterizada por la potencia calorífica o calor que se genera al quemar el combustible y por su potencia útil, o calor que es realmente transferido al agua que circula por la caldera. La mayor parte del calor que se genera se transmite al agua, pero existe una parte que se pierde al ambiente a través de los humos, todavía calientes, que salen de la caldera. El rendimiento de la caldera vendrá dado por la relación entre la potencia útil y la potencia calorífica.

Los principales tipos de calderas son tres:

• Calderas estándar. La temperatura media del agua de la caldera suele ser 70 ºC, y no puede bajar de 50 ºC - 60 ºC para evitar que se produzca y condense el anhídrido y el ácido sulfúrico de los humos de la combustión y se provoque la corro-sión de la caldera.

• Calderas de baja temperatura. Pueden operar continuamente con una temperatura de agua de entrada entre 35 ºC - 40 ºC sin que se produzca corrosión, por lo que sus pérdidas en los intervalos de paro son menores.

• Calderas de condensación. Son calderas de baja temperatura, diseñadas para captar el calor que se produce al condensar el vapor de agua de los humos. Se recomienda el uso de gas natural porque tiene una combustión más eficiente y limpia que el gasóleo.

Bombas de calor

La bomba de calor es una máquina capaz de transferir calor de un ambiente a temperatura inferior (el exterior) a un ambiente a temperatura superior (el interior del local). Está constituida por un circuito cerrado por donde circula un fluido refrigerante en forma de líquido o vapor en función de las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentre.

Las bombas de calor más utilizadas en el sector terciario son la bomba de calor aire-aire y la bomba de calor aire-agua.

• Bombas de calor aire-aire. Toman el calor del aire exterior y lo ceden directamente al interior (descarga directa) o al aire que es transportado a través de conductos hasta el local. Las configu-raciones típicas en las que se presentan son en forma de grupo compacto o grupo split.

- Grupo compacto. Todos los componen-tes se suministran como un conjunto, los

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más habituales son desde pequeños acon-dicionadores de ventana de 2 kW - 6 kW que calientan el aire del local hasta grupos compactos horizontales, verticales o de cubierta que descargan el aire mediante conductos hasta el local climatizado. Las potencias de estos grupos compactos va-rían desde 7 kW hasta 80 kW.

- Grupo partido o split. Consta de dos unida-des, una externa y otra interna. Las unidades interna y externa son unidas en obra median-te tuberías por donde circula el refrigerante. Cuando una unidad externa se conecta a va-rias internas se conoce como multisplit.

• Bombas de calor aire-agua. Son unidades compactas con todo el circuito de refrigeración y equipo hidráulico, situadas en el exterior y que se utilizan como centrales de producción de agua fría o caliente que luego se distribuye a las unidades terminales del edificio, normalmente fancoils.

En otras ocasiones, el agua fría o caliente pasa por unos elementos intermedios denominados UTA (unidades de tratamiento de aire), con unos intercambiadores llamados baterías, donde se produce el intercambio agua-aire. Estas UTA están provistas de ventiladores que impulsan el aire climatizado a través de la red de conductos del edificio. Este tipo de sistemas de UTA son útiles para climatizar grandes espacios, como los recintos de las piscinas cubiertas o grandes pabellones.

1.4.2.2. Ventilación

La ventilación es la renovación del aire interior de una sala. Se conoce por ventilación natural aquella que se produce

sin accionamiento de un motor y ventilación mecánica cuando se realiza a través de equipos mecánicos, y puede ser natural o forzada.

Cuando la ventilación es mecánica, se emplean equipos extractores o unidades de tratamiento de aire. Las UTA, también llamadas climatizadores, son equipos en los que se acondiciona el aire antes de introducir lo en la sala a la que se dé servicio.

1.4.2.3. Refrigeración

La refrigeración en las zonas de canchas deportivas no es habitual. No obstante, estos centros cuentan con depen-dencias en las que sí se pueden requerir estos servicios. Normalmente, la refrigeración de estancias grandes se realiza a partir de máquinas enfriadoras de agua y conden-sadas por aire. Estos equipos emplean energía eléctrica para su funcionamiento.

Las enfriadoras disminuyen la temperatura del agua en torno a 7 ºC y, ayudándose de la red de tuberías y de los equipos de bombeo, el agua refrigerada llega a los equipos terminales como por ejemplo UTA o fancoils. Tanto las UTA como los fancoils son equipos que ceden el frío del agua al aire, y es el aire el que climatiza la sala. Además de darle temperatura, las UTA le dan humedad e introducen aire fresco exterior.

De forma simultánea a la introducción de aire fresco se debe extraer el viciado, bien de forma mecánica, bien por mera sobrepresión de la zona.

La refrigeración de estancias de pequeña capacidad se suele realizar con equipos de aire acondicionado tipo split, por lo que no hablamos de climatización, sino simple-


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mente de refrigeración, ya que no se controla la humedad ni se regula la ventilación. Estos equipos introducen aire en las salas a temperatura de entre 15 ºC y 20 ºC aproxi-madamente.

1.4.3 Sistemas de Agua Caliente Sanitaria (ACS)

La clasificación de las instalaciones de producción de ACS puede efectuarse atendiendo a diferentes criterios.

Según el número de unidades de consumo que atiende:

• Individuales. Si atienden a diversas unidades de consumo, pertenecientes a un único usuario. Por ejemplo, a una sola vivienda.

• Centralizados. Si atienden a la demanda originada por varios usuarios distintos. Por ejemplo, grandes edificios que requieran gran cantidad de agua caliente.

Las instalaciones centralizadas son las más adecuadas en este tipo de instalaciones. Las ventajas de estas instala-ciones en este tipo de edificios son:

• La potencia instalada está ajustada a la demandaglobal del edificio, contemplándose la posible simul-taneidad en el servicio. Una instalación centralizada requiere menor potencia global instalada que la correspondiente a la suma de las individuales.

• Los sistemas centralizados son susceptibles deautomatización y, por tanto, de optimización de funcionamiento, lo que conlleva un ahorro de mantenimiento y energía.

Según el sistema empleado para la producción del ACS:

• Instantáneas. Se prepara exclusivamente el caudal demandado en cada instante. Por ejemplo, un pequeño calentador a gas.

• Con acumulación. Se prepara previamente al consumo una determinada cantidad de ACS, que es acumulada en un depósito al efecto y posterior-mente distribuida de acuerdo con la demanda. Por ejemplo, un sistema termo solar.

Ha de indicarse que las instalaciones más adecuadas para ser usadas en centros deportivos son, como ya se ha explicado anteriormente, las instalaciones que producen ACS de forma centralizada.

1.4.3.1. Uso de energía solar térmica en ACS

La producción de ACS puede realizarse a partir de distintas tecnologías, como pueden ser calderas, bombas de calor o energía solar térmica de baja temperatura. En esta guía quiere realizarse una mención especial a la generación de ACS a partir de esta última tecnología, por los bene-ficios que de for ma general la misma conlleva, y más concretamente en este tipo de edificios, donde puede utilizarse pa ra producir agua caliente sanitaria y para el calentamiento del agua de las piscinas.

Los centros deportivos presentan condiciones venta-josas para el uso de esta tecnología, entre las razones cabe mencionar:

• Elrendimientodeestossistemasesmayorcuantomenor sea la temperatura de utilización del agua caliente. Las dos aplicaciones requeridas en estas

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instalaciones son las que necesitan una tempera-tura menor.

• En este tipo de instalaciones suelen existirterrazas o lugares apropiados para su instalación.

2 Ineficiencias energéticas

En este apartado se enuncian y detallan las situa-ciones más frecuentes que se pueden encontrar en los centros deportivos que supongan evidentes ineficiencias energéticas.

Parte del trabajo del empresario o encargado de manteni-miento debe consistir en identificar dichas ineficiencias, para poder baremarlas y tomar decisiones que puedan resolver la situación. La resolución de la ineficiencia no debe conllevar una disminución de la calidad del servicio prestado o del confort del usuario, sino que debe propor-cionar la posibilidad de obtener el mismo resultado pero con un menor gasto ener gético.

A continuación se describen las ineficiencias más comunes clasificadas en dos grandes grupos: las que se pueden aplicar a servicios y mantenimiento y las que simplemente tratan de identificar equipos energética-mente ineficientes, los cuales se propondrán para ser sustituidos en el punto 3.

2.1. Servicios energéticamente ineficientes


Independientemente de que las lámparas o equipos utili-zados en iluminación de la instalación sean más o menos eficientes, es de mayor importancia el uso que se hace del sistema. En un sistema de iluminación y control de la iluminación se pueden encontrar diferentes problemas que afectan a la eficiencia.

2.1.1.1. Iluminación ineficaz

Un sistema de iluminación debe proporcionar la cantidad adecuada de luz para cada zona o ambiente que se desee crear. Tanto la pobre iluminación, que proporciona una mala experiencia al usuario, como la excesiva iluminación, que puede crear reflejos y deslumbramientos, y que reper-cuten negativamente en los costes operativos, deben ser evitadas a toda costa. Por lo tanto, se debe estudiar si se

considera que la iluminación general es la adecuada y si el usuario está cómodo con dicha situación.

2.1.1.2. Sistema de control y regulación inadecuado

Un sistema de control de la iluminación es esencial para evitar costes innecesarios. Entre estos sistemas se incluye los que regulan el flujo luminoso, los detectores de luz ambiental (no es necesario el mismo nivel de ilumi-nación a las 10 de la mañana que a las 8 de la tarde) o los detectores de presencia (en zonas en las que el tráfico de personas sea ocasional, como en pasillos).

2.1.1.3. Mantenimiento incorrecto del sistema de iluminación

Con un adecuado mantenimiento del sistema de ilumi-nación se podrán evitar y reducir gastos de reposición de equipos y se mejorará la calidad de iluminación de las instalaciones en general.

2.1.2 Sistema de climatización

El sistema de climatización es fundamental en unas insta-laciones deportivas, debido al gran consumo que origina, a que proporciona confort al usuario y a que influye en su sensación general cuando se encuentra disfrutando del centro. Este sistema es especialmente importante si las instalaciones disponen de una piscina climatizada, fuente principal de consumo energético en el caso de que exista.

Este sistema puede presentar las siguientes ineficien-cias, independientemente de los equipos por los que esté compuesto.

2.1.2.1. Incorrecto funcionamiento de las calderas

En caso de que exista este equipo, la eficiencia de la combustión en la misma es un parámetro que se debe vigilar, controlar y ajustar periódicamente.

2.1.2.2. Desaprovechamiento de calores residuales

El calor residual de algunos sistemas de climatización o calefacción puede ser recuperado antes de ser desechado. En el punto 3 de este manual se refieren más explícita-mente las posibles formas de hacer esta recuperación.

2.1.2.3. Inapropiado sistema de control y regulación

Una vez más, una mala gestión del sistema de clima-tización produce unas ineficiencias evidentes, como


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puede ser que la climatización permanezca encendida en momentos en que no hay nadie en una determinada zona o que haga demasiado frío o calor, con el consi-guiente malestar del usuario.

2.1.2.4. Mantenimiento inadecuado

Un mantenimiento inapropiado del sistema de climatiza-ción puede provocar que los equipos dejen de funcionar prematuramente o no lo hagan adecuadamente. El mante-nimiento preventivo puede ahorrar gastos en reposiciones que se podrían haber evitado con una mejor gestión.

2.1.3 Servicio de agua caliente sanitaria (ACS)

En muchos centros deportivos la temperatura de salida del ACS en los grifos parece excesiva, llegando incluso a niveles contraproducentes. Estos casos, además de resultar peligrosos porque pueden provocar quemaduras, son energéticamente ineficientes, ya que el sistema está generando temperaturas mayores a las necesarias, con el consiguiente derroche energético que supone.


A continuación se detallan los equipos que son energética-mente ineficientes y que pueden ser sustituidos de manera fácil, rápida y con bajo coste por otros que proporcionan el mismo servicio pero con un menor consumo de energía.

Como en el apartado anterior, se clasificarán estos equipos según el sistema al que pertenecen.

2.2.1. Equipos de iluminación

2.2.1.1. Lámparas incandescentes

Es la lámpara de iluminación de interiores más barata del mercado, pero también es la más ineficiente.

2.2.1.2. Balastos electromagnéticos para fluorescentes

Estos equipos, además de producir una importante cantidad de gasto energético desaprovechado, emiten calor, lo que puede influir negativamente en la climati-zación (particularmente en verano), proporcionan una calidad de iluminación inferior y disminuyen la vida de la lámpara más que si se usa el equipo electrónico.

2.2.1.3. Luminarias inapropiadas

Aunque las lámparas que se estén utilizando sean eficientes, una mala elección de las luminarias puede estar provocando que la luz se dirija a donde no debe, creando reflejos, malos efectos visuales de iluminación y desaprovechamiento de la energía.

2.2.2 Equipos de climatización

2.2.2.1. Aislamiento inadecuado

Las pérdidas térmicas contribuyen a un mayor gasto energético en climatización. Un vidrio de mala calidad, insuficiente aislamiento en determinadas zonas o una ventana mal ajustada generan mala sensación de confort al usuario y producen un gasto de energía fácilmente evitable mediante la subsanación de esta situación.

2.2.2.2. Sistema de climatización inadecuado

Es posible que el sistema mediante el que se climatiza el centro no sea el más apropiado para la zona y tipo de instalación. Un sistema de aire acondicionado puede resultar absolutamente necesario en una determinada zona climática y ser totalmente superfluo en otras, mien-tras que, de forma análoga, algunas instalaciones nece-sitarán ser calefactadas en invierno y otras no.

El uso de bomba de calor para zonas en las que las temperaturas en invierno bajen considerablemente no es adecuado, puesto que en estas circunstancias el rendimiento de estos equipos es muy bajo y pueden estropearse prematuramente.

2.2.2.3. Calderas convencionales

Estos equipos pueden ser sustituidos por nuevos tipos de calderas más eficientes, como las de funciona-miento en baja temperatura o de condensación. Esta medida requerirá una inversión fuerte, pero tiene unos períodos de retorno de la inversión muy razonables


En este apartado, se detallan las diferentes actuaciones que se pueden llevar a cabo en el sector para resolver las ineficiencias presentadas en el capítulo anterior.

La mayoría de las medidas que se proponen resultan de fácil y barata implantación, consiguiendo unos periodos

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de retorno de la inversión muy bajos, por lo que suponen una gran oportunidad para reducir cos tes operativos con poco esfuerzo.

3.1. Mejoras en sistema de iluminación

3.1.1 Selección de lámparas adecuadas y eficientes

En términos generales, la selección de lámparas enca-minadas a una optimización energética del alumbrado tendrá los siguientes objetivos:

• Mejorarlauniformidad.

• Reducirelconsumoenergético.

• Reducirlapotenciainstalada.

• Mantenerlacalidadycantidaddeluzdentrodelanormativa.

Para realizar esta selección hay que seguir una serie de pasos:

1. Seleccionar aquella lámpara que cumpla los pará-metros, tono de luz o temperatura de color (K) e índice de reproducción cromática (Ra), recomen-dados para cada área.

2. De aquellos tipos de lámparas que cumplan la condición anterior, seleccionar el de mayor eficiencia energética, es decir, el que tenga un valor mayor del parámetro lúmenes por vatio.

3. Seleccionar la lámpara con mayor vida media, medida en horas.

Las exigencias implícitas en la iluminación de centros depor-tivos y piscinas son las que se indican a continuación:

• Alta eficacia luminosa, para evitar pérdidas depotencia en forma de calor.

• Ausenciadedeslumbramientoaespectadoresy,sobre todo, a deportistas.

• Debenproporcionarunbuenrendimientodecolor,para los casos en los que se realicen retransmi-siones televisivas.

Los tipos de lámparas recomendados para este tipo de instalaciones son:

1. Fluorescentes tubulares lineales (T8) de 26 mm de diámetro.

2. Fluorescentes tubulares lineales (T5) de 16 mm de diámetro.

3. Fluorescentes compactas con equipo incorporado (lámparas de bajo consumo).

4. Fluorescentes compactas sin equipo incorporado.

5. Lámparas de descarga de halogenuros metálicos.

6. Lámparas de vapor de sodio de alta presión.

7. Lámparas de vapor de mercurio de alta presión.

Las lámparas fluorescentes, tanto tubulares como compactas, se utilizarán en las oficinas administrativas y salas de mante-nimiento, así como en aquellas zonas de uso general, como son los aseos y vestuarios, pasillos, escaleras.

Debe tenerse siempre en cuenta que los tubos fluores-centes son usados siempre que la altura de montaje de la luminaria esté por debajo de 6 m.

En las zonas interiores, como pueden ser gimnasios, se utilizarán lámparas de descarga de vapor de mercurio con halogenuros metálicos o vapor de sodio de alta presión, siempre que la altura de instalación de las luminarias lo reco-mienden. En estas instalaciones, en donde sea necesario, se utilizarán lámparas de vapor de mercurio de alta presión. Hay que considerar que, en estas instalaciones, las lámparas de vapor de sodio sólo podrán ser utilizadas cuando no se requieran características cromáticas elevadas.

En piscinas, las lámparas recomendadas serán las lámparas de vapor de mercurio con halogenuros metá-licos, por sus altas prestaciones.

En las superficies exteriores, destinadas principalmente a actividades deportivas, así como los accesos, se utili-zarán lámparas de vapor de sodio alta presión. En los casos en que se necesiten características cromáticas más elevadas, como puedan ser durante las competiciones de los distintos deportes, deberán utilizarse lámparas de vapor de mercurio con halogenuros metálicos.

En la siguiente tabla se indican las principales caracterís-ticas de esas lámparas recomendables.


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3.1.2 Uso adecuado de la iluminación

En las zonas donde existan lámparas incandescentes es conveniente sustituirlas por lámparas fluorescentes compactas con equipo auxiliar incorporado (lámparas de bajo consumo, LFC).

Estas lámparas consumen en torno a un 80% menos de electricidad que las incandescentes, duran hasta 12 veces más y reducen los costes de mantenimiento, ya que nece-sitan ser cambiadas con menor frecuencia.

Las LFC pueden sustituir directamente a las incandescentes tradicionales al estar equipadas con balasto (convencional o electrónico) y casquillo de rosca tipo Edison (E27 o E14).

Las LFC con balasto electrónico presentan una mayor eficiencia, menor peso y un mejor factor de potencia que

las LFC de balasto convencional (también llamado reac-tancia).

En zonas equipadas con tubos fluorescentes lineales de 38 mm se recomienda sustituirlos por otros de 26 mm o 16 mm, los cuales son más eficaces.

Es conveniente reemplazar las lámparas de vapor de mercurio existentes por lámparas de vapor de sodio, siempre y cuando se compruebe que las lámparas de vapor de sodio sean adecuadas para el uso al que se las destine.

3.1.3 Elección de luminarias apropiadas

Es necesario actuar sobre todas aquellas luminarias de baja calidad óptica, o cuya óptica sea deficiente, aquellas que sean de antigüedad elevada (por encima de 15 años)

Tipo de lámpara Rango de potencias (W) lm/W Tono de luz Ra Vida media (h)

Fluorescente lineal T5 8-80 55-95Incandescente blanco,

blanco cálido, blanco frío, luz día frío

80-93 10.000-20.000

Fluorescente lineal T8 15-58 43-100Blanco cálido,

blanco frío, luz día, luz día frío

85-98 7.500-20.000

Fluorescente compacto con balasto integrado 3-30 33-76 Blanco cálido,

luz día frío 76-89 10.000-15.000

Fluorescente compacto sin balasto integrado 5-120 50-87

Blanco cálido, blanco frío, luz día,

luz día frío80-89 8.000-10.000

Halogenuros metálicos 20-2.000 64-120 Blanco cálido, blanco frío, luz día. 60-90 9.000-12.000

Vapor de mercurio de alta presión 50-1.000 32-60 Blanco frío. 40-69 16.000

Vapor de sodio de alta presión 50-1.000 68-147 Claro >39 16.000

Fuente: Socoin.

Tabla 3. Principales características de las lámparas recomendadas.

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o aquellas que no cumplan con las necesidades reales del alumbrado. Éstas son susceptibles de ser sustituidas por nuevas luminarias que tengan mejores rendimientos, así como mejores propiedades de calidad y confort, pudiendo incluso reducirse la potencia de la lámpara manteniendo e incluso elevando los niveles luminosos.

Los diferentes tipos de luminarias apropiados para las diferentes situaciones son los siguientes:

1. Luminarias de adosar con celosía especular (utili-zada para evitar deslumbramientos) o difusa para lámparas fluorescentes lineales o compactas. Se utilizarán para iluminación general de áreas admi-nistrativas, y áreas de utilización general.

2. Luminarias de adosar/suspender con celosías especulares o difusas para lámparas fluorescentes lineales, para iluminación gen eral áreas adminis-trativas y zonas de utilización general.

3. Downlights de empotrar para lámparas fluores-centes compactas. Es recomendable su utiliza-ción para zonas representativas, como áreas de entrada, pasillos, etc.

4. Bañadores empotrados de pared con lámparas fluorescentes compactas, para iluminación de oficinas y pasillos.

5. Luminarias estancas para lámparas fluorescentes lineales, siempre que se encuentren a baja altura serán utilizadas para iluminación general de gimna-sios, etc.

6. Luminarias estancas de interior o zonas cubiertas para lámparas de descarga elipsoidal mate (lámparas de vapor de mercurio de alta presión, vapor de sodio de alta presión y halogenuros metálicos). Es recomendable su utilización para iluminación general de gimnasios, centros depor-tivos, etc.

7. Luminarias tipo proyector y estancas de interior para su utilización exterior o interior para lámparas de descarga elipsoidal mate y tubular clara, para iluminación general de zonas deportivas, piscinas, gimnasios, centros deportivos cubiertos, accesos, etc.

3.1.4 Uso de balastos electrónicos (HF) frente a balastos electromagnéticos

La recomendación encaminada al ahorro energético respecto a los equipos auxiliares es la utilización de balastos electrónicos en todas aquellas lámparas en las que sea posible. Esta recomendación se debe a las ventajas energéticas que los balastos electró-nicos presentan frente a los electromagnéticos y que mostramos a continuación:

• Reducción del 25% de la energía consumidarespecto a un equipo electromagnético.

• Incrementodelaeficienciadelalámpara.

• Incremento de la vida de las lámparas hasta el50%, reduciendo los costes de mantenimiento.


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• Noesnecesariosustituirelcebadorcadavezquese cambia la lámpara.

• Reduccióndelacargatérmicadeledificiodebidoala menor generación de calor.

• Reducción de la temperatura de funcionamientode la luminaria, facilitando que las lámparas no superen su temperatura óptima de funciona-miento.

• Factordepotenciacorregidoa1.

• Encendidoinstantáneoysindestellos.

• Desconexión automática de lámparas defec-tuosas, impidiendo destellos molestos y reca-lentamientos de otros componentes del equipo eléctrico, como es el caso con arranque por cebador.

• Luzmásagradable,sinparpadeoniefectoestre-boscópico, mediante el funcionamiento a alta frecuencia.

• Aumento del confort general, eliminándose losruidos producidos por el equipo eléctrico.

• Protección del equipo eléctrico contra picos detensión.

• Mayor seguridad contra incendios al reducirse latemperatura del equipo y de la luminaria.

• Posibilidaddeconexiónacorrientecontinuaparailuminación de emergencia.

Los balastos electrónicos con regulación presentan una serie de ventajas adicionales:

• Mayorconfort,permitiendoajustarelniveldeluzsegún las necesidades.

• Posibilidad de conectarse a sensores de luz yajustar en automático la intensidad de luz de la lámpara y mantener un nivel de luz constante.

• Reducciónadicionaldelconsumoeléctrico,hastael 70% en el caso de los sistemas de regulación con la señal de 1 V - 10 V, o del 100% en el caso de los sistemas digitales cuando el nivel de flujo de las lámparas llega al 1% y se desconectan automá-ticamente.

También es necesario prestar atención al Índice de Eficiencia Energética (EEI) del balasto que vendrá indi-cado en el etiquetado.

3.1.5 Empleo de sistemas de regulación y control

Los interruptores manuales deben indicar sobre qué instalación o circuito actúa cada uno, ya que los cuadros centralizados sin rótulos inducen al personal a conectar todas las luces al desconectar el interruptor correspon-diente.

El control centralizado supone una serie de ventajas, entre las que destacan:

• Posibilidad de encendido/apagado de zonasmediante órdenes centrales, bien sean manuales o automáticas (control horario). Realizándose en función del horario del centro deportivo, es decir, según el horario de las actividades deportivas.

• Modificaciones del circuito de encendido a nivelcentral sin obras eléctricas.

• Monitorización de estados de los circuitos yconsumos de los mismos.

En zonas de ocupación muy intermitente como accesos, y especialmente aseos, lo más adecuado es utilizar sistemas de control de presencia, así como pulsadores temporizados. A través de estas dos medidas pueden conseguirse ahorros superiores al 60%.

En pabellones donde existan lucernarios en la cubierta del mismo es necesario aprovechar esta aportación de luz natural, empleando fotocélulas para controlar la cantidad total de luz existente, y utilizar la luz artificial sólo cuando el aporte natural sea insuficiente o cuando tenga lugar algún encuentro deportivo donde los requeri-mientos luminosos sean mayores.

En la iluminación de las instalaciones exteriores dedi-cadas a las actividades deportivas, así como las zonas de uso obligado por la oscuridad (alumbrado periférico y de aparcamiento), deben analizarse las necesidades reales de alumbrado exterior, instalándose un control automá-tico de encendido/apagado tipo regulador astronómico o fotocélula. Hay que tener en cuenta que la iluminación de las actividades deportivas deben ser en tiempo y en nivel luminoso adecuado, facilitando la adaptación visual de los deportistas, evitándose los deslumbramientos, así como generando las condiciones luminosas nece-

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sarias en el caso de que se produzcan retransmisiones televisivas.

También puede ser adecuado instalar detectores de movimiento en las luces de seguridad.

El alumbrado estará suficientemente zonificado, es decir, las instalaciones deben estar divididas en zonas (interrup-tores) con funcionamientos afines: horarios, ocupación y aportación de luz natural.

3.1.6 Adecuado mantenimiento de la instalación

Es necesario que con el transcurso del tiempo se controle el mantenimiento de los parámetros luminotécnicos y la eficiencia energética de la instalación.

Hay que elaborar un plan de mantenimiento de las insta-laciones de iluminación que contemple como principales acciones:

• Operaciones de reposición de lámparas con la frecuencia adecuada. En este punto, debe comprobarse la iluminación ofrecida y su inten-sidad, ya que aunque las lámparas continúen funcionando, el flujo luminoso radiado por ellas al final de su vida útil es un 70% del inicial y su consumo es mayor, es decir, a partir de un deter-minado momento, la emisión luminosa en relación con su consumo hace aconsejable su sustitución.

En las lámparas de descarga, incluyendo los tubos fluorescentes, no es normal que fallen de forma instantánea, sino que su fallo es precedido por un parpadeo, encendiéndose y apagándose repetida-

mente. Es necesario controlar estas anomalías para proceder al cambio de la lámpara, comprobando previamente que es ésta y no el arrancador el que debe ser cambiado. En un circuito de encendido de una lámpara fluorescente es recomendable probar con un cebador nuevo antes de desprenderse de la lámpara.

Al reemplazar la lámpara, la nueva deberá ser de la misma potencia y clase que la antigua. Una lámpara de potencia superior puede recalentar la luminaria. En las lámparas de descarga, el cambio debe hacerse compatible con el equipo auxi-liar de encendido. En este tipo de instalaciones, que pueden llegar a ser de gran tamaño, lo más adecuado es reemplazar todas en un momento determinado, en lugar de sustituirlas a medida que dejan de funcionar.

• Limpieza de luminarias. Sobre todo las super-ficies reflectoras y difusoras, con la metodología prevista y limpieza de la zona iluminada, incluyendo en ambas la periodicidad necesaria.

La simple labor de limpieza periódica de luminarias aporta una serie de ventajas, ya que su no realización reduce el flujo luminoso de la lámpara en un valor que oscila entre 0,75-0,9, es decir, se pierde de un 75% a un 90%, del flujo luminoso solo por el hecho de no limpiar la luminaria, el reflector o el cierre.

Si las luminarias incorporan difusores de plástico, lisos o prismáticos, y están envejecidos por el uso, deben sustituirse. La deposición de polvo sobre las luminarias y lámparas está afectada por el grado de ventilación, el ángulo de inclinación, el acabado de


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las superficies que forman las luminarias y el grado de contaminación del ambiente que las rodea. En locales con alto grado de contaminación lo idóneo es la utilización de luminarias estancas.

3.2. Mejoras en sistemas de climatización y calefacción

Como pudo observarse en la introducción, la calefac-ción es uno de los principales consumos energéticos en centros deportivos, independientemente de la existencia o no de piscina, pudiendo suponer incluso un 24% de la energía total consumida. El consumo energético desti-nado a la refrigeración de estos locales no es tan elevado, suponiendo entre un 5% y un 9%, según la E4.

3.2.1 Elección apropiada de la temperatura en cada zona

En los centros deportivos pueden diferenciarse distintas zonas, con unos requerimientos de calefacción, refri-geración y ventilación muy diferenciados, como lo son las estancias dedicadas a labores administrativas y las destinadas a realizar diferentes deportes, destacando la piscina cubierta.

La siguiente tabla resume las temperaturas recomen-dadas en invierno para los distintos tipos de estancias que pueden encontrarse en un centro deportivo:

Tabla 4. Temperaturas recomendadas por zonas.

Tipo de local Temperatura (ºC)

Vestíbulo de entrada 18

Administración 21

Secretaría 21

Vestuarios 22

Piscinas cubiertas 27-29

Fuente: Socoin.

3.2.2 Adecuado aislamiento de los edificios y sus partes

El aislamiento de un edificio, paredes, puertas, techo y suelo, es fundamental para reducir las pérdidas de calor. Y se pueden llegar a conseguir ahorros hasta de un 40% del gasto de calefacción.

Las paredes que dan al exterior es conveniente prote-gerlas con materiales aislantes. Dada la gran afluencia de público a unas instalaciones deportivas, hay que conectar el exterior y el vestíbulo con una doble puerta de acceso, para reducir las fugas que se producen cuando las personas entran y salen. También es acon-sejable la incorporación de una cortina de aire que evite que se produzcan corrientes (este último sistema será explicado más detalladamente posteriormente).

Las puertas de paso entre diferentes zonas han de estar cerradas, por lo que hay que instalar mecanismos auto-máticos, de manera que se eviten fugas de aire caliente.

En los sistemas de calefacción por agua caliente, donde se utilicen tuberías de acero, es obligatorio el aislamiento de los tramos de distribución, es decir, aquellos tramos dedicados a la distribución de agua caliente hasta el punto de consumo final. De esta manera, las pérdidas pueden reducirse en un 70%.

Las ganancias térmicas y lumínicas producidas por la entrada de radiación solar al interior del edificio han de tenerse en cuenta como aportaciones naturales gratuitas a los sistemas de calefacción, por lo que debe dispo-nerse de los medios adecuados para aprovecharlas al máximo y también para controlar sus efectos, deseados o no deseados, en la creación del confort interior.

En las instalaciones de piscina cubierta es necesario considerar la aportación térmica pasiva producida por el efecto invernadero de las grandes superficies vidriadas soleadas. Por lo que respecta a la orientación de los espacios cerrados, el eje longitudinal tiene que situarse en dirección este-oeste, de manera que la mayor super-ficie quede orientada hacia el sur.

3.2.3 Correcta gestión de la instalación

A continuación se van a indicar una serie de recomenda-ciones prácticas para ahorrar en calefacción:

• Esnecesariotenerencuentaqueporcadagradopor encima de los 21 ºC se estará gastando de

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forma innecesaria un 7% más de energía en calefacción. En los espacios deportivos de salas y pabellones donde se lleva a cabo una acti-vidad física de cierta intensidad, los 14 ºC son suficientes. Los vestuarios han de estar a un mínimo de 20 ºC. Para reducir la evaporación, la temperatura del aire del recinto de la piscina climatizada ha de mantenerse 2 ºC más alta que la del agua.

• Enlasoficinasadministrativasquepuedanexistiren los centros deportivos debe verificarse si se calienta más de 21 ºC, ya que el nivel máximo de calefacción recomendado se encuentra a esta temperatura.

• Es recomendable plantear los niveles de cale-facción en las reuniones laborales del comité de empresa, así como colocar carteles con mensajes para sensibilizar al personal.

• Esaconsejablereducirelniveldecalefacciónenaquellas zonas en las que no se necesite una temperatura ambiente alta. Deberían anularse los radiadores situados en pasillos y escaleras. Debe considerarse que las necesidades de calor son menores en las zonas en que se realicen ejercicios físicos.

• Dividir el sistema de calefacción en grupos enlos sistemas por aire caliente. De esta forma, en función de las necesidades de calor podrá activarse uno u otro grupo, evitando poner en funcionamiento el sistema entero. Este encen-dido escalonado puede llevarse a cabo de forma manual o electrónicamente. Con este sistema pueden conseguirse ahorros del 10% sobre el mismo equipo sin esta funcionalidad.

• Instalacióndebombadecalor,lacualconsumetres veces menos energía que un radiador eléc-trico y, además, puede ser utilizada también como sistema de refrigeración (en el caso de las bombas de funcionamiento reversible), como ya se ha explicado. Este sistema es apropiado para instalaciones de tamaño moderado.

• En superficies de gran tamaño es necesarioajustar los termostatos y controles de los radia-dores para obtener la temperatura deseada y sellarlos con tapas antimanipulación. No debe abusarse del uso de los controles de los termos-tatos como interruptores.

• Los ajustes para termostatos internos son 4ºCy los externos de 0 ºC a 1 ºC. Estos deben estar etiquetados como termostato contra helada. Si los termostatos se ajustan demasiado alto, se perderá dinero por exceso de calefacción, y si están dema-siado bajos, el sistema correrá peligro de conge-larse.

• Esaconsejablecomprobarperiódicamentequelostemporizadores indican la hora y el día correctos y que el tiempo de ajuste corresponde al tiempo de ocupación. También debe revisarse que la cale-facción y ventilación se apagan cuando el edificio está vacío. Los periodos de precalentamiento deben ajustarse a las condiciones climáticas y ha de tenerse en cuenta que el calor almacenado en los radiadores y en el resto del edificio puede ser suficiente para permitir apagar la calefacción antes de que termine el horario de ocupación en deter-minadas zonas del centro deportivo.

• Comoyasehaindicado,enunainstalacióndepor-tiva existen espacios con muy diferentes tempera-turas, como son las zonas destinadas a realizar acti-vidad física, los vestuarios o la piscina. El sistema de calefacción debe estar zonificado, dividiendo el sistema de distribución según las distintas zonas del edificio, ya que así puede asegurarse que el calor será usado solo donde se necesite y, por lo tanto, se evitarán perdidas. Para ello, han de insta-larse válvulas de zona con controles de tiempo y temperatura allí donde sea necesario (con un margen de protección contra heladas).

• Es recomendable la instalación de controles conmódulo de optimización cuando la superficie a calefactar sea superior a 1.000 m2. Los optimi-zadores climáticos ajustan el encendido de los sistemas de calefacción para compensar las varia-ciones de temperatura del exterior, ahorrando dinero al prevenir el sobrecalentamiento cuando las condiciones climáticas son buenas, y adelantan el encendido cuando el enfriamiento nocturno ha sido elevado.

• Esnecesariocomprobarsihayparteseneledificioque tienen normalmente una temperatura dema-siado elevada. Puede necesitarse la instalación de termostatos o sensores adicionales en zonas específicas. De igual forma, han de instalarse válvulas de equilibrado para garantizar los caudales en todas las tuberías, para que no existan zonas con menor caudal necesario.


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• Debemirarsequeningunasuperficiedecalorestéobstaculizada, ya que si lo están puede reducirse su eficacia, con el resultado de poca emisión, tiempos de calentamiento más largos y mayor consumo de energía. También es importante la correcta ubicación de los radiadores.

3.2.4 Sustitución y adaptación de equipos

Para tratar de mejorar la eficiencia energética en estas instalaciones, puede necesitarse la introducción de nuevas tecnologías o modificar las ya existentes. Se pueden destacar las siguientes:

3.2.4.1. Sustitución de equipos obsoletos por equipos eficientes

Sustitución de aquellos equipos que no permiten obtener un rendimiento correcto de la instalación. Entre estas modificaciones se puede hablar de sustitución de elementos ineficientes como quemadores o, incluso, sustitución de la caldera.

3.2.4.2. Adaptación de las calderas para que consu-man gas natural

A medida que las redes de distribución de gas natural se van extendiendo, este combustible va adquiriendo mayor implantación.

El precio del gas natural es más barato que el del gasóleo, además existe un ahorro energético con el gas natural debido a los extracostes ocasionados en la manipulación y combus-tión de gasóleo. De igual forma, el rendimiento energético de las calderas a gas es superior al de las calderas a gasóleo.

A nivel ambiental, el gas natural es un combustible más limpio y respetuoso con el medio ambiente. No contiene azufre en su composición, por lo que se eliminan las emisiones de SO2. Además, reduce las emisiones de CO2.

3.2.4.3. Sustitución de calderas de gasóleo existen-tes por calderas de biomasa

En la actualidad, existe una tecnología fiable y a costes competitivos que hace de la biomasa un fuerte compe-tidor del gas natural y de los derivados del petróleo.

Los biocombustibles sólidos (biomasa) pueden alimentar un sistema de climatización (calor y frío) al igual que si fuera gasóleo o gas natural el combustible. Además, hay una gran variedad de biomasa que puede ser utilizada para este tipo de sistemas, las más usuales son: pelets, astillas de madera, huesos de aceitunas, briquetas, cáscaras de frutos secos (piñones, almendra, etc.), sarmiento, poda de olivo, etc.

El mantenimiento y operación de las calderas es sencillo, igual que en las calderas tradicionales. Además, tienen la ventaja de incorporar sistemas de control electrónico para su manejo, pudiéndose poner en funcionamiento con un simple mensaje de teléfono móvil. El único inconve-niente es la necesidad de la retirada de las cenizas por el usuario.

Es interesante comentar que estas instalaciones generan un ahorro atractivo, superior al 10%, cuando las compa-ramos con instalaciones alimentadas con combustibles fósiles, pudiendo alcanzar niveles mayores en función del tipo de biomasa utilizado, la localidad y el combustible sustituido.

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Estas calderas tienen una larga vida útil y son silenciosas, presentando un alto rendimiento energético, entre el 85% - 92%.

3.2.4.4. Instalación de calderas de condensación o de baja temperatura

Las calderas convencionales trabajan con temperaturas de agua caliente entre 70 ºC y 90 ºC y con temperaturas de retorno del agua superiores a 55 ºC. En cambio, una caldera de baja temperatura está diseñada para aceptar una entrada de agua a temperaturas menores a 40 ºC. Por ello, los sistemas de calefacción a baja temperatura tienen menos pérdidas de calor en las tuberías de distri-bución que las calderas convencionales.

Las calderas de condensación están diseñadas para recu-perar más calor del combustible quemado que una caldera convencional y, en particular, recuperan el calor del vapor de agua que se produce durante la combustión de los combustibles fósiles, consiguiéndose rendimientos ener-géticos más altos, en algunos casos superiores al 100%, referido al poder calorífico inferior del combustible.

El inconveniente es la mayor inversión de este tipo de calderas, que suele ser entre un 25% - 30% más para las de baja temperatura y hasta duplica la inversión para las calderas de condensación.

3.2.4.5. Recuperación del calor de los gases de combustión

Las pérdidas energéticas debidas a un exceso de salida de los gases de combustión pueden reducirse hasta un 10% mediante la instalación de economizadores que permitan aprovechar, a través de un intercambio térmico, el calor de los humos para calentar el agua de alimenta-ción de la caldera. El diseño de estos equipos debe evitar que los humos tengan una temperatura inferior a los 150 °C, correspondiente al punto de rocío del ácido sulfú-rico procedente del azufre del combustible. Esta sustancia, al condensar, puede atacar las partes más frías de la insta-lación como el propio economizador y la chimenea.

3.2.4.6. Recuperación de calor del aire de ventilación

Consiste en la instalación de recuperadores de calor del aire de ventilación. En el recuperador se produce un intercambio de calor entre el aire extraído del edificio y el aire exterior que se introduce para la renovación del aire interior.

De esta forma, disminuye el consumo de calefacción durante los meses de invierno, ya que el aire exterior de

renovación se precalienta en el recuperador, y en verano se reduce el consumo eléctrico asociado al aire acondi-cionado.

3.2.5 Adecuado mantenimiento de las calderas

• Lafinalidadque tiene lacalderaescalentarelaguaque circulará por los elementos emisores, radiadores o suelo radiante. Por lo tanto, como elemento prin-cipal del sistema tiene que encontrarse en perfecto estado.

• Esrecomendablelacontratacióndeunservicioperió-dico de mantenimiento.

• Tanto las calderas como los quemadoresdeben limpiarse periódicamente por un técnico especializado.

• Revisión de la juntas de puertas, registros o cajasde humos para asegurar la estanqueidad, evitando una entrada de aire indeseada. Estas entradas de aire incontroladas disminuyen el rendimiento, con el correspondiente incremento de consumo de energía.

• Cuandoserealicelarevisiónperiódicadelascalderases también recomendable hacer un análisis de la combustión, para ver si está funcionando en condi-ciones óptimas de rendimiento:

- El rendimiento de la combustión tiene un ópti-mo correspondiente a un determinado exceso de aire.

- Deben regularse los gases de combustión, para que la caldera funcione siempre en con-diciones óptimas de rendimiento y con niveles de emisiones controladas.

- Para evitar mayores pérdidas de calor a tra-vés de la chimenea, y poder realizar un ma-yor aprovechamiento del calor liberado por el combustible, hace falta un buen diseño de la caldera para evitar temperaturas de gases de-masiado altas y las consiguientes pérdidas.

- La medida más recomendable para eliminar estas deficiencias y aumentar el rendimiento de la caldera es la adquisición de un analizador de los parámetros de combustión (porcenta-je de oxígeno, de monóxido de carbono y de temperatura de los humos) para realizar con-troles semanales que permitan ajustar estas variables mediante la correcta regulación del quemador.


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- También debe limpiarse el filtro de aspiración del combustible, el sistema de fotorresisten-cias, los electrodos y las boquillas. Este man-tenimiento será realizado por una persona es-pecializada.

3.3. Mejoras en sistemas de Agua Caliente Sanitaria (ACS)

A continuación se detallan medidas sencillas de ahorro de ACS. Muchas ahorran tanto energía como agua.

3.3.1 Pulsador-temporizador

De esta manera, los grifos se accionan pulsando un botón y dejan salir el agua durante un tiempo deter-minado, después se cierran automáticamente. Deben evitarse los tiempos de funcionamiento excesivamente largos. La duración adecuada para los grifos existentes en los lavabos es de seis segundos.

3.3.2 Sistemas monomando

Se trata de un grifo mezclador en el que la apertura, cierre y mezcla del agua se efectúa mediante una sola palanca.

Funciona moviendo la palanca en dos sentidos: hacia arriba, se abre progresivamente el grifo, y hacia abajo, se cierra. Girándola de derecha a izquierda se obtiene, gradualmente, agua fría, tibia y caliente.

Por lo tanto, si todavía existen grifos independientes para agua caliente y fría, se recomienda su sustitución.

3.3.3 Sistemas de detector de presencia-ausencia

Se instalan sensores que detectan la presencia de las manos y actúan sobre el grifo haciendo que la salida de agua sea automática. Dicha salida cesa cuando se apartan las manos del grifo. Existen dos técnicas: infra-rrojos y microondas. Se utilizan en zonas de tránsito. Pueden conseguirse ahorros de hasta un 60%.

3.3.4 Perlizadores

Son unos elementos dispersores que se enroscan en la punta de los caños de los grifos, mezclan aire con agua apoyándose en la presión, y las gotas de agua salen en forma de perlas, y reducen de este modo el consumo de agua hasta un 40% del inicial, pero la sensación es la misma, ya que el agua sale a la misma presión o incluso a mayor. Un equipo similar existe para las duchas, deno-minado reductor de caudal.

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3.3.5 Grifos con válvulas termostáticas

Sirven para regular y limitar la temperatura del ACS de consumo. Fijan la temperatura de salida del agua caliente en 42 ºC. Tienen un preselector de temperatura que mantiene la salida del agua a la temperatura elegida. Al cerrar el grifo para enjabonarse y volverlo a abrir, el agua sale a la misma temperatura. Suponen un ahorro de hasta un 50% en los consumos de agua y de energía. Estas válvulas son de diversos tipos, tanto individuales, para cada grifo, como colectivas, para un conjunto de ellos.

3.3.6 Grifos de volante con montura cerámica

En las instalaciones en las que se encuentren grifos de volante tradicionales se recomienda la sustitución de la montura clásica de zapatas por montura cerá-mica, puesto que permite la apertura y el cierre del agua en un solo cuarto de vuelta, evitando problemas de apriete y cierre inadecuados, así como fugas y goteos constantes. Puede ahorrarse un 10%.

4 Bibliografía

• Guía de eficiencia energética en instalaciones deportivas. Comunidad de Madrid. Consejería de Economía y Consumo. Dirección General de Indus-

tria Energía y Minas y Fundación de la Energía de la Comu nidad de Madrid (2008).

• Manual de buenas práctica energéticas en la pymes de Toledo. Agencia Provincial de la Energía de Toledo, Cámara Oficial de Comercio e Indus-tria de Toledo y su EuroInfoCentre. Guillermo J. Escobar, et al (2003).

• Manual de buenas prácticas empresariales para el ahorro energético. Confederación Vallisole-tana de Empresarios y Observatorio Industrial del Sector Energético de Castilla y León (2007).

• Bases de datos internas y auditorías energé-ticas desarrolladas por Socoin, S.L.U.

• Equipaments Esportius. Generalitat de Cata-lunya.

04 Centros deportivos (CNAE 93.1)

Guillermo J. escobar lópez



Obra realizada por:






Centros docentes y culturalesCNAE 85





1.1. Situación actual 6

1.2. Distribución de consumos y fuentes de energía 6

1.3. Tecnologías utilizadas 8

1.4. Principales sistemas de consumo energético 8

1.4.1. Climatización 8


1.4.3. Agua 13

1.4.4. Cocinas y equipos de restauración 14

1.4.5. Equipos ofimáticos 14

1.4.6. Otros equipos y sistemas 14





2.1.3. Puntos terminales de consumo de agua 15

2.1.4. Equipos ofimáticos 15

2.1.5. Otros equipos 15



índice 2.2.2. Sistema de iluminación 16

2.2.3. Puntos terminales de agua 17

2.2.4. Otros equipos y sistemas 17


3.1. Mejoras en el sistema de climatización 17

3.1.1. Cuestiones generales 17

3.1.2. Mejora del aislamiento 18

3.1.3. Control y regulación 19

3.1.4. “Free-cooling” 20

3.1.5. Recuperación de calor del aire de ventilación 20

3.1.6. Bombas de calor 20

3.1.6. Bomba de calor geotérmica 20

3.1.8. Optimización del rendimiento de las calderas 21

3.1.9. Calderas de baja temperatura y calderas de condensación 21

3.1.10. Mantenimiento adecuado 22

3.2. Mejoras en el sistema de iluminación 23

3.3. Mejoras en el sistema de agua (ACS y AFCH) 24

3.4. Cocinas y equipos de restauración 25

3.5. Mejoras en equipos informáticos 25

3.6. Otros sistemas y equipos 25

4. Bibliografía 26


Centros docentes y culturalesCNAE 85

05

Manual de eficiencia energética para pymes Centros docentes y culturales (CNAE 85)

6

0 Introducción

El propósito de este manual es describir las líneas defi-nitorias del uso de la energía en los centros educativos y culturales para detectar posibles ineficiencias y subsa-narlas con una serie de medidas correctivas.

Los centros docentes y culturales se encuentran enmarcados dentro del sector terciario, que es respon-sable del 9% del consumo energético final en España. Este sector tiene una gran incidencia en el consumo de energía a largo plazo, por lo que todas sus instalaciones deben cumplir unos requisitos mínimos de eficiencia energética, adaptados a las condiciones climáticas locales y a las actividades a las que se destinen.

Por otro lado, el cambio en el marco normativo produ-cido por la aprobación de la Directiva Europea de Eficiencia Energética en Edificación, 2002/91/CE, y su transposición a la legislación española, está haciendo aparecer nuevos requerimientos en el sector de la edifi-cación en aquellos aspectos relativos al consumo de energía, iluminación, aislamiento, calefacción, climati-zación, agua caliente sanitaria, certifi cación energética de edificios o utilización de energías renovables.

El objetivo es difundir los conceptos de buenas prác-ticas y uso racional y eficiente de la energía, en refe-rencia al ámbito de todos aquellos edificios, locales e instalaciones, de carácter multidisciplinar, donde se realizan actividades de educación, formación y cultura, tales como:

• Colegios.

• Academias.

• Edificiosycampusdeuniversidadesy de posgrado.

• Aulaseducativas.

• Guarderías.

• Bibliotecas.

• Centrosdeenseñanzasecundaria.

• Museos.

• Centrosdeformaciónprofesional.

• Centrosculturales.

Dentro del mismo, se describen tanto la situación actual del sector como las tecnologías existentes en el mercado que permiten obtener ahorro energético y las recomendaciones para el uso más eficaz de las instala-ciones consumidoras de energía.

Es necesario entender que, debido a la diversidad de centros, tratar de analizar todos los subtipos dentro de estos grandes grupos requeriría un análisis pormenori-zado y exhaustivo de información. Dado el carácter intro-ductorio de esta guía, ha sido necesario esquematizar y generalizar el análisis de estos centros. No obstante, como el lector podrá comprobar, se presta mayor aten-ción a aquellos sistemas cuyo consumo energético es mayor.


1.1. Situación actual

Tanto en los centros culturales como en los centros docentes, los consumos se caracterizan por una cons-tante de horarios y semejanza de instalaciones.

Los mayores consumidores de energía en este tipo de edificios son los sistemas de climatización y de ilumi-nación. Según diversos estudios realizados, se estima que existe un potencial ahorro energético de, al menos, un 15% en el consumo debido a iluminación y, depen-diendo del tipo de instalación, importantes ahorros en climatización.

1.2. Distribución de consumos y fuentes de energía

Los factores de mayor influencia en el consumo energé-tico de los edificios son los siguientes:

• El clima: debido a que la temperatura exterior, la radiación solar, el número de horas de sol, etc., son factores que afectan a la demanda de energía de los edificios.

• La envolvente del edificio: es decir, las caracte-rísticas térmicas de los cerramientos que consti-tuyen la capa envolvente del edificio, como son las fachadas, ventanas, cubierta y suelo.

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• Las condiciones de operación y funcionamiento del edificio: horario de funcionamiento; el número de ocupantes; la variabilidad de los mismos en el tiempo; hábitos de higiene, por ejemplo en la demanda de agua caliente sanitaria; las condi-ciones de confort a mantener en su interior, el tipo de actividad a realizar.

• El rendimiento de las instalaciones térmicas y de iluminación: la mejora del nivel adquisitivo en nuestro país ha favorecido la instalación de un mayor número de sistemas de calefacción y aire acondicionado, lo que ha supuesto un mayor consumo energético. El rendimiento medio esta-cional de estas instalaciones –que depende de los rendimientos parciales de los equipos y del sistema seleccionado en sí, junto con la fuente de energía utilizada– tiene influencia también en el consumo de energía.

Dada la heterogeneidad entre los usos de los edificios destinados tanto a fines docentes como a fines cultu-rales, se ha distinguido entre estos dos grupos para realizar un análisis general de la distribución de consumos en los mismos.

Edificios destinados a docencia. El peso que supone la educación respecto al consumo energético total del sector terciario es de aproximadamente el 4%, que corresponde a 223 ktep por año.

En los edificios destinados a docencia, el mayor gasto energético se debe a la climatización, seguido de la iluminación y, dada la cada vez mayor informatización de los centros, los equipos informáticos.

Figura 1. Centros educativos. Distribución de la energía por usos.

5%Refrigeración

3%ACS

17%Iluminación

60%Calefacción

15%Otros

Fuente: IDAE.

El siguiente gráfico refleja un consumo relativamente equitativo entre electricidad y combustibles, lo cual coin-cide con el consumo de electricidad para iluminación y combustibles para calefacción.

Figura 2. Centros educativos. Distribución por tipo de energía consumida.

45%Electricidad

55%Combustibles

Fuente: IDAE.

Edificios destinados a actividades culturales. En el caso de los centros culturales, la distribución de consumos varía en gran medida dependiendo de los usos del mismo. No es lo mismo una biblioteca que un museo o un centro cultural de usos múltiples. No obstante, en términos generales, sus consumos energéticos principales se localizan en la climatización e iluminación, no dejando de ser despreciables los consumos en equipos ofimáticos.

Figura 3. Centros culturales. Distribución de la energía por usos.

1%ACS

25%Calefacción

27%Refrigeración

14%Otros

33%Iluminación

Fuente: IDAE.


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En la siguiente figura, de distribución por tipo de energía consumida, se refleja un predominio del consumo eléc-trico, lo cual coincide con el empleo de electricidad para climatización e iluminación.

Figura 4. Centros culturales. Distribución por tipo de energía consumida.

14%Combustibles

86%Electricidad

Fuente: IDAE.

1.3. Tecnologías utilizadas

En los centros docentes y culturales predominan los sistemas de climatización centralizados, mediante caldera y enfriadora, y /o bomba de calor.

En cuanto a iluminación, la tecnología más extendida es la lámpara fluorescente.

Paulatinamente se va haciendo un mayor uso de las energías renovables, principalmente energía solar foto-voltaica para la venta y autoconsumo de energía y solar térmica para generar agua caliente sanitaria. Estas prác-ticas se están viendo potenciadas por la aparición de una reglamentación específica.

1.4. Principales sistemas de consumo energético

1.4.1 Climatización

La climatización o acondicionamiento del aire tiene como objeto la generación y el mantenimiento de unas condiciones ambientales adecuadas para el desarrollo de un proceso o actividad dentro de un recinto. Esto implica controlar aspectos tales como la temperatura,

humedad y grado de renovación del aire del recinto a climatizar.

Cuando se calefacta o se refrigera un local no se está controlando necesariamente la humedad ni la calidad del aire, sino que se aporta calor o frío, es decir, se actúa sobre la temperatura seca del mismo, sin tener un control real sobre las variaciones provocadas en la humedad del ambiente.

El sistema de calefacción más implantado tanto en centros docentes como culturales, es la instalación centralizada, aun tratándose de centros con varios edifi-cios. La generación de calor suele realizarse en calderas. Los emisores frecuentemente son radiadores o aero-termos para talleres, laboratorios y gimnasios.

Generalmente, en los centros docentes únicamente se calefacta el edificio. Al coincidir las vacaciones de verano con el periodo de mayor demanda de frío, no siempre se hacen necesarias las instalaciones de refrigeración. No obstante, en centros docentes de posgrado o vacacional sí existen tales instalaciones, pues muchas veces en ese periodo sí se utilizan las instalaciones.

Debido a la naturaleza de las actividades a realizar en estos centros, es muy interesante la renovación del aire, ya que niveles de saturación excesivos pueden implicar una disminución importante de los niveles de atención.

1.4.2 Iluminación

La iluminación es uno de los principales consumidores de electricidad tanto en centros docentes como en centros culturales, especialmente en los que tienen un horario más amplio. Toda actuación enfocada a reducir el consumo de iluminación tendrá una repercusión subs-tancial en el consumo energético del centro.

1.4.2.1. Conceptos básicos de iluminación


• Lámparaofuentedeluz.

• Sistemaóptico:eselobjetodestinadoacontenerlalámpara y proporcionar una distribución adecuada de la radiación luminosa de la lámpara.

• Equipoauxiliardeconexiónquenecesitanalgunaslámparas para su correcto funcionamiento, ya que no se pueden conectar directamente a la red.

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Los parámetros fundamentales para poder comprender el funcionamiento y sistema de iluminación utilizado son:

• Flujo luminoso. Es la cantidad de luz total emitida por la lámpara en todas las direcciones y que recibe el ojo humano. Su unidad de medida es el lumen (lm). Hay que tener en cuenta que solo una pequeña parte de la energía consumida por la lámpara se transforma en luz, el resto se pierde en forma de calor.

• Rendimiento luminoso o eficacia luminosa. Es la relación entre el flujo emitido (lúmenes) por cada unidad de potencia eléctrica consumida (en W), su unidad es lumen/watio (lm/W). Debe desestimarse el uso de lámparas con una eficacia luminosa infe-rior a 60 lm/W.

• Vida de la lámpara. Existen varias formas de definir la vida de una lámpara o de un conjunto de lámparas incluidas en una instalación, entre ellas se puede indicar la vida media, promedio y la vida útil o económica.

• Temperatura del color. Da una indicación de la apariencia o impresión de color que se recibe de la propia luz. Temperaturas bajas del color dan la impresión de una luz más cálida, y cuanta más alta es la temperatura, más fría será la luz que propor-cione esa fuente.

• Reproducción del color. La reproducción cromá-tica da una idea de la capacidad de la luz para reproducir con fidelidad los colores de los objetos que ilumina. Viene expresada por un índice de reproducción cromática (Ra) cuyo valor máximo es 100. En la mayoría de las ocasiones se necesita un Ra mínimo de 80.

• Nivel de iluminación o iluminancia. Indica la cantidad de flujo luminoso (lúmenes) presente sobre la superficie (m2) y viene expresado en luxes (lúmenes/m2). El nivel medio de iluminación reco-mendado en centros docentes y culturales se detalla, por actividad, en la tabla 1.

1.4.2.2. Iluminación en centros docentes y culturales

Las instalaciones de iluminación de las distintas depen-dencias que componen un centro docente deben estar dotadas de sistemas que proporcionen un entorno visual confortable y adecuado a las actividades a desarrollar en

cada momento. Siguiendo criterios de calidad adecuados al diseño, instalación y mantenimiento de los elementos que intervienen en la consecución de una buena ilumina-ción se obtienen los resultados de confort visual reque-ridos, garantizando la máxima eficiencia energética y reduciendo los costes de explotación.

Por otro lado, es muy importante la utilización de ilumina-ción eficiente, mediante luminarias de alto rendimiento, que incorporen equipos de bajo consumo y lámparas de alta eficiencia luminosa (lumen/watio), unidas al uso de sistemas de regulación y control adecuados a las nece-sidades del local a iluminar, lo que permitirá tener unos buenos niveles de confort sin emplear energía inútil-mente.

1.4.2.3. Tipos de sistemas de iluminación

Iluminación general. Esta configuración consiste en el empleo de un alumbrado general directo que proporcione la iluminancia horizontal y la uniformidad requeridas.

Este tipo de iluminación se logra mediante una distribu-ción estándar de luminarias en áreas como pasillos, esca-leras, comedores y aseos. La disposición recomendada para este tipo de alumbrado es la de luminarias situadas en líneas paralelas al plano de las ventanas. A su vez, es conveniente, siempre que sea posible, que la primera fila de luminarias, la más próxima a las ventanas, se encuentre con una separación menor a 1,5 m de éstas.

Alumbrado localizado. Es empleado para una tarea específica, adicional al alumbrado general y controlado independientemente. Permite obtener ahorros ener-géticos importantes, puesto que lo que se pretende es iluminar con los valores adecuados únicamente los puntos de trabajo, teniendo unos niveles más bajos en el resto de puntos de la estancia.

Alumbrado general y local. Consiste en la combina-ción del alumbrado general y del localizado. En este caso, el alumbrado general es de bajo nivel, y se obtiene mediante una disposición regular de luminarias. Por otra parte, el alumbrado local se utiliza para reforzar la zona de exposición y facilitar la tarea visual del usuario, impi-diendo reflejos en:

• Aulas(pizarras,mesadelprofesor).

• Aulas de enseñanza práctica (dibujo, pintura,trabajos manuales).

• Laboratorios.


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• Bibliotecas.

• Áreasdeexhibiciones,escenarios.

Alumbrado directo-indirecto. El alumbrado directo es aquel en el que la mayor parte del flujo luminoso se emite hacia el plano de trabajo (generalmente hacia la zona infe-rior de las estancias). Los modernos sistemas de ilumi-nación de oficinas, por ejemplo, suelen estar formados por luminarias de montaje empotrado o en superficies,

provistas de ópticas especulares de alta eficiencia, prefe-riblemente con características de distribución en haz. Por otro lado, el alumbrado indirecto dirige la mayor parte de la luz ha cia el techo y las zonas superiores de las estancias, por lo que no suele emplearse como iluminación de zonas de trabajo.

Por tanto, dependiendo del uso que se le vaya a dar a las dife-rentes estancias de un edificio o local de servicios, se esco-gerá entre uno de los sistemas de iluminación anteriores.

Ubicación, tarea Iluminancia media (lux)

Índice de reproducción cromática (Ra) UGRL

Sala de juegos 300 80 19

Guardería 300 80 19

Sala de manualidades 300 80 19

Aulas, aulas de tutoría 300 80 19

Aulas para clases nocturnas 500 80 19

Salas de lectura 500 80 19

Pizarra 500 80 19

Mesa de demostraciones 500 80 19

Aulas de arte 500 80 19

Aulas de arte en escuelas de arte 750 80 19

Aulas de dibujo técnico 750 80 16

Aulas de prácticas y laboratorios 500 80 19

Aulas de manualidades 500 80 19

Talleres de enseñanza 500 80 19

Aulas de prácticas de música 300 80 19

Aulas de prácticas de informática 300 80 19

Laboratorios de idiomas 300 80 19

Aulas de preparación y talleres 500 80 22

Halls de entrada 200 80 22

Áreasdecirculación,pasillos 100 80 25

Escaleras 150 80 25

Aulas de estudio común y salas de reunión 200 80 22

Salas de profesores 300 80 19

Biblioteca: estanterías 200 80 19

Biblioteca: salas de lectura 500 80 19

Almacenes de material 100 80 25

Salas deportes, gimnasios, piscinas (uso general) 300 80 22

Comedores y cafeterías 200 80 22

Cocinas 500 80 22

Fuente: Philips.

Tabla 1. Parámetros mínimos recomendados en centros educativos y culturales (UNE-EN12464-1).

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1.4.2.4. Tipos de lámparas

Los principales tipos de lámparas aplicables a centros docentes y centros culturales existentes en el mercado son fluorescentes para interiores y de vapor de mercurio y/o halogenuros metálicos para alumbrado exterior:

Lámparas fluorescentes. Las lámparas fluorescentes pertenecen a la familia de las lámparas de descarga. Están formadas por un tubo de vidrio con un electrodo en cada extremo y en su interior un gas inerte a baja presión con una pequeña cantidad de mercurio. El tubo se encuentra recubierto interiormente con una mezcla de polvos fluorescentes. Cuando se aplica una descarga entre los electrodos, los átomos de mercurio emiten una radiación invisible ultravioleta que es transformada en radiación luminosa visible mediante la acción del recubri-miento fluorescente.

Ventajas

•Altaeficacialuminosa(60lum/W-100lum/W).

•Reproducción cromática puede llegar a ser muybuena o excelente.

•Granvariedaddeaparienciasdelcolor.

•Alta duración (aprox. 10.000 horas), aumentandoen un 50% con equipos electrónicos.

•Bajocostedeadquisición.

•Bajoscostesoperativosybajoconsumoenergético.

•ConequiposelectrónicosHF (dealta frecuencia), el encendido es prácticamente instantáneo.

•Posible regulaciónde la luzcon losequiposelec-trónicos HF.

•Posicióndefuncionamientouniversal.

•Bajaemisióndecalor.

Desventajas

•Requierenunequipoauxiliar.

•Sinoseusanequiposelectrónicos,puededarlugara problemas de retardo y parpadeos.

•Un número frecuente de encendidos y apagadosacorta la vida de la lámpara (según el equipo auxiliar).

Lámparas fluorescentes compactas. Las lámparas fluorescentes compactas tienen el mismo principio de funcionamiento que las lineales, con la ventaja de su menor tamaño. Este tipo de lámparas se puede dividir en compactas integradas, con el equipo auxiliar incorporado y casquillo similar a las incandescentes, y no integradas, con equipo auxiliar externo y su conexión a 2 ó 4 pines.

Ventajas


•Reproducción cromática puede llegar a ser muybuena (Ra > 80).


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•Granvariedaddepotencias.

•Altaduración(8.000-12.000horas).

•Las integradas sustituyen fácilmente a las incan-descentes y no requieren de equipo auxiliar.

•Lasnointegradasdecuatropinpuedenserreguladas.

•Aunquenoson inmediatas,alcanzanrápidamenteel flujo luminoso nominal.



Desventajas

•Lasnointegradasrequierenunequipoauxiliar.

•Un número frecuente de encendidos y apagadosacorta la vida de la lámpara (dependiendo del equipo auxiliar).

Lámparas de halogenuros metálicos. Son lámparas de vapor de mercurio de alta presión a las que se les ha incorpo-rado halogenuros. En el mercado se puede encontrar desde modelos más compactos hasta modelos de gran potencia, pero todos necesitan de un equipo auxiliar, y el tiempo de encendido varía entre 3 y 5 minutos, y 15 minutos para un nuevo reencendido. Su aplicación, por tanto, será en zonas con utilización continua y pocos encendidos.

Ventajas


•Reproducción cromática puede llegar a ser muybuena (Ra > 80).

•Granduración(hasta15.000horas).

•Costes de mantenimiento bajos, bajo consumoenergético.

Desventajas

•Precioelevado.

•Necesitanequipoauxiliar.

•Requierenuntiempodeencendidoalto(entre3y 5 minutos) y casi 15 minutos para un reencendido.

1.4.2.5. Tipos de equipos auxiliares

Son los equipos que necesitan las lámparas para su correcto funcionamiento y serán diferentes para cada tipo de éstas. Mientras que las lámparas incandescentes o halógenas se pueden conectar directamente a la red en las de descarga es necesario un dispositivo para esta-bilizar la corriente que pasa por la lámpara.

Es importante destacar que para estudiar el consumo energético de una instalación de iluminación hay que tener en cuenta el consumo asociado del equipo auxi-liar, es decir, el consumo total viene dado por el de la lámpara más el del equipo auxiliar.

Aunque los equipos sean diferentes, el esquema es prácticamente el mismo para fluorescentes y haloge-nuros metálicos.

Equipos convencionales. Los equipos auxiliares convencionales para fluorescentes están formados por tres elementos:

1. Balasto electromagnético. Limita el consumo de corriente de la lámpara. Los más utilizados son de tipo inductivo, formados por una bobina con su núcleo magnético, donde se produce la pérdida de calor. También se denominan reactancias electro-magnéticas.


3. Condensador. Corrige el factor de potencia o relación entre la energía reactiva (no útil) y la energía activa.

Equipos electrónicos de alta frecuencia (HF). La utili-zación de los balastos electrónicos en los fluorescentes permite conseguir un ahorro del 20% - 25% debido a su consumo inferior respecto al resto de los balastos y a que trabajan a alta frecuencia, emitiendo la misma cantidad de luz con menor potencia.

Los balastos electrónicos ya incorporan los componentes electrónicos que desempeñan las funciones de los ceba-dores y condensadores.

1.4.2.6. Tipos de luminarias

Las luminarias a utilizar en los centros docentes se pueden analizar por características de montaje, eléctricas o por condiciones operativas, pero siempre cumpliendo

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lo establecido en la norma UNE-EN60598, que define como luminaria al aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y que comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la protección de las lámparas, y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinación con los medios de conexión con la red de alimentación. Los tipos de luminarias más utilizados son:

• Luminariaempotradaen techo técnicoparafluo-rescentes lineales.

• Luminariadecorativaempotradaodownlights para halógenos, lámparas incandescentes, fluores-centes compactas y halogenuros.

1.4.2.7. Tipos de sistemas de regulación y control

En determinados locales de un centro docente, como pueden ser el salón de actos o en las aulas destinadas a proyecciones, resulta imprescindible el disponer de regulación y control de la iluminación que permitan su ajuste a la situación. La elección de un sistema de control apropiado debe asegurar que la luz artificial sea utilizada estrictamente dónde y cuándo sea necesario. Con este tipo de sistemas se pueden obtener importantes ahorros en el consumo energético de iluminación.

• Interruptores manuales. Debe haber un número suficiente de interruptores manuales de forma que se pueda independizar el funcionamiento de lámparas según su emplazamiento. Especialmente aquellas que se encuentren próximas a puntos de luz natural como ventanas y lucernarios.

• Interruptores horarios. Son sistemas de control de tiempo que permiten el encendido y apagado

de las luces en función del horario establecido para cada zona y evitan que estén encendidas en momentos de no utilización. Son especialmente interesantes para la iluminación exterior.

• Detectores de presencia. Son sensores que conectan o desconectan la iluminación del local en función de la presencia o no de personas. Se suelen utilizar en zonas donde la presencia de personas es esporádica o no se da de una manera continuada, como almacenes, pasillos, servicios, etc.

• Control del nivel de iluminación en función de la luz natural. En aquellas zonas donde el nivel de iluminación natural es importante, existen muchas horas del día en las que la iluminación artificial no es necesaria o el nivel de iluminación es superior al necesario.

1.4.3 Agua

Aunque el agua no es en sí una fuente de energía, el ahorro de agua supone ahorro energético. Cuanta menos agua se gaste, menos agua será necesario bombear, ahorrando electricidad. Más importante aun es el ahorro en energía que se emplea para calentar el agua caliente sanitaria (ACS). Por estas dos razones, y porque el ahorro de agua supone un importante ahorro de los insumos de un edificio, es fundamental prestar atención a la eficiencia en las instalaciones de agua.

1.4.3.1. Agua fría de consumo humano (AFCH)

Tanto en los centros docentes como en los centros cultu-rales, los dos consumos principales de agua se deben a los aseos y cocinas o cantinas. Ocasionalmente, se


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pueden encontrar piscinas o pequeñas instalaciones deportivas, con duchas.

1.4.3.2. Agua caliente sanitaria (ACS)

Por lo general, el consumo de ACS es reducido puesto que en la mayoría de los centros solo se dispone de agua caliente para las cocinas, aseos y alguna instalación deportiva.

Los equipos generadores que se utilizan para calentar el agua son, en la mayoría de los casos, termos eléctricos con o sin acumulación, para instalaciones individuales, y calderas de combustión, para instalaciones centralizadas.

Los mecanismos de ahorro de agua en estos centros todavía no tienen gran aceptación, encontrándose insta-laciones que carecen de equipos reductores de caudal o perlizadores en lavabos. En apartados posteriores se estudiaran las posibles medidas para aumentar la eficiencia en el suministro de ACS en centros docentes.

1.4.4 Cocinas y equipos de restauración

Por lo general, los centros educativos disponen de servicio de comedor para los alumnos. Los centros culturales suelen tener una cafetería o pequeña área de restauración. En la mayoría de los casos el servicio que se ofrece se corresponde con la comida, aunque en algunos centros se sirve también desayuno y/o merienda. La comida es elaborada y suministrada por una empresa externa al centro.

La fuente energética más utilizada es el gas propano. Por su forma de almacenamiento, es una de las energías más cómodas, ya que puede suministrarse mediante depósitos individuales.

Los aparatos que se utilizan en los centros educativos son fundamentalmente calentadores de agua (para calentar comida al baño maría), equipos frigoríficos (neveras, congeladores, cámaras), freidoras eléctricas, hornos microondas y lavavajillas industriales.

1.4.5 Equipos ofimáticos

Más de un 3% de la electricidad demandada en el sector terciario se debe al consumo de los equipos ofimáticos. Su uso en centros de enseñanza y centros culturales se está incrementan do cada vez más en los últimos años debido a la existencia de oficinas, equipos

de reprografía o al au mento de la informatización de la sociedad.

El consumo debido a estos equipos supone una carga térmica para los edificios, lo cual influye en las necesi-dades finales de climatización de los mismos.

1.4.6 Otros equipos y sistemas

En este apartado se incluyen aquellos equipos que, aun no siendo tan comunes en la actividad del centro, son importantes en la factura energética. Por ejemplo, las piscinas, máquinas dispensadoras o de vending, mostra-dores, vitrinas iluminadas, equipos de sonido para espectáculos, pequeños electrodomésticos, etc.


Aquí se enuncian y detallan las situaciones más frecuentes de ineficiencias energéticas que se pueden encontrar en los centros docentes y culturales.

Parte del trabajo del responsable o encargado de mante-nimiento debe consistir en identificar dichas ineficien-cias, para poder evaluarlas y tomar medidas resolutivas. La mejora de la eficiencia energética no debe conllevar una disminución del confort ni de la calidad del servicio prestado.

Las ineficiencias más comunes, clasificadas en dos grandes grupos son: las que se pueden aplicar a servi-cios y mantenimiento y las que simplemente tratan de identificar equipos energéticamente ineficientes.


Las ineficiencias más comunes debidas a la forma de operación y/o mantenimiento de la instalación se describen a continuación.


El sistema de climatización es el mayor consumidor en un centro educativo y en un centro docente, ya que mantienen las condiciones ambientales y de confort necesarias para desempeñar las actividades propias del centro. En el caso de centros docentes, influye en el rendimiento de los alumnos y trabajadores. En centros

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culturales donde se realizan exposiciones de arte, o bibliotecas donde se almacenan documentos, es funda-mental mantener unas condiciones óptimas de humedad y temperatura.

Este sistema puede presentar las siguientes ineficien-cias, independientemente de los equipos por los que esté compuesto.

• Incorrecto funcionamiento de las calderas. La correcta realización de la combustión en la misma es un parámetro a vigilar, controlar y ajustar periódicamente.

• No utilización de calores residuales. El calor residual de algunos sistemas de climatización o calefacción puede ser recuperado antes de ser desechado. En el punto 3 se explican las posibles formas de recuperación.

• Inapropiado sistema de control y regulación. Una vez más, una mala gestión del sistema de climatización produce unas ineficiencias evidentes, como puede ser que la climatización permanezca encendida en momentos en que no hay nadie en el local o que haga demasiado frío o calor, con el consiguiente malestar del usuario.

• Mantenimiento inadecuado. Un mantenimiento inapropiado del sistema de climatización puede provocar que los equipos dejen de funcionar prematuramente o no lo hagan cuando exista demanda. Además el mantenimiento preventivo ahorra gastos en reposiciones.


Independientemente de la tipología de lámparas o equipos utilizados en iluminación del centro es de mayor importancia su patrón de uso. En un sistema de iluminación se pueden producir las siguientes defi-ciencias:

• Iluminación ineficaz del local. Es fundamental proporcionar la cantidad adecuada de luz para cada zona en función de las actividades que se desempeñen en ella. Tanto la deficiente ilumina-ción, que no se adecua a la tareas a realizar, como la excesiva iluminación, que puede crear reflejos y deslumbramientos, re percuten negativamente en los costes operativos y en el confort, y deben ser evitadas.

• Sistema de control y regulación inadecuado. Un sistema de control de la iluminación es esen-cial para evitar costes innecesarios. Entre estos sistemas se incluyen los que regulan el flujo lumi-noso, los detectores de luz ambiental (no es nece-sario el mismo nivel de iluminación a las 10 de la mañana que a las 8 de la tarde) o los detectores de presencia (en zonas en las que el tráfico de personas sea ocasional, como pasillos, servicios, almacenes, etc.).

Una luz encendida en una estancia desocupada es un gasto que no está aportando ningún valor añadido y, por lo tanto, debe ser eliminado.

• Incorrecto mantenimiento del sistema de ilumi-nación. Con un adecuado mantenimiento del sistema de iluminación se evitan y reducen gastos de reposición de equipos y se mejorará la calidad de iluminación del local en general.

2.1.3 Puntos terminales de consumo de agua

Bien por desconocimiento o por falta de conciencia, en muchas ocasiones se hace mal uso de los puntos termi-nales de agua. Un grifo abierto más de lo necesario para su uso constituye un gasto innecesario de agua y energía. El uso incorrecto de los sistemas de doble pulsador en los sanitarios así como la ausencia de grifos con pulsador en los aseos también conlleva un importante desperdicio de los recursos.

2.1.4 Equipos ofimáticos

Un ordenador en stand by, aunque esté apagado, sigue consumiendo energía durante la noche o el tiempo en que el centro permanezca cerrado: Esto supone un gasto totalmente superfluo y que puede ser evitado con la simple acción de desconectarlo físicamente del enchufe, bien manualmente o mediante una regleta con inte-rruptor. Estas eliminadoras del modo stand by pueden ser temporizadas, de modo que se reduce el margen de error.

2.1.5 Otros equipos

En el caso de que existan otros equipamientos, debe prestarse especial atención a que no permanezcan encendidos o en posición stand by fuera de los períodos de operación del centro.


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En este apartado se analizarán las principales ineficien-cias debidas a equipos.


• Sistema de climatización inadecuado. Es posible que el sistema mediante el que se está climatizando el centro no sea el más apropiado para la zona y tipo de actividad (no es lo mismo climatizar una biblioteca, que un museo o un aula para clases). Un sistema de aire acondicionado puede resultar absolutamente necesario en una determinada zona climática, mientras que puede ser totalmente superfluo en otras. En otros casos, habrá centros que no requieran calefacción, como ocurre en las Islas Canarias.

El uso de bomba de calor para zonas en las que las temperaturas en invierno bajen considerablemente no es oportuno, puesto que en estas circunstan-cias el rendimiento de estos equipos es muy bajo y pueden estropearse prematuramente, además de requerir desescarche, con las consecuentes pérdidas de confort. Como se verá en el punto 3, existen soluciones tecnológicas para afrontarlo.

• Calderas convencionales. Estos equipos pueden ser sustituidos por nuevos tipos de calderas más

eficientes, como las de funcionamiento en baja temperatura o de condensación. Esta medida requerirá una inversión considerable, pero que se recupera en unos periodos de retorno muy razona-bles.

• Aislamiento inadecuado del local. Las pérdidas térmicas en el edificio contribuyen a un mayor gasto energético en climatización. Un vidrio de mala calidad o una ventana mal ajustada generan mala sensación de confort al cliente y producen un gasto de energía fácilmente evitable mediante la subsanación de esta situación.


En una instalación de alumbrado de un centro docente se pueden encontrar las siguientes deficiencias:

• Luminarias que producen deslumbramientos directos o indirectos. Lámparas de temperatura de color y potencia no adecuadas a la instalación que, tanto por exceso como por efecto, pueden dificultar el desarrollo de las tareas. El color de la luz emitida tiene gran importancia en el comporta-miento de los alumnos y en su aprovechamiento escolar. Las lámparas de luz fría proporcionan un ambiente similar al aire libre, evitando la sensación de agobio que pueden sentir algunos alumnos por permanecer largo tiempo en un recinto cerrado. Las de luz cálida recrean ambientes más sociables y relajados.

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• Lámparas incandescentes. Es la lámpara de iluminación de interiores más barata del mercado, pero también es la más ineficiente. Las pérdidas por calor ascienden aproximadamente al 90%.

• Balastoselectromagnéticosparafluorescentes.Estos equipos, además de producir una importante cantidad de gasto energético desaprovechado, emiten calor que puede influir negativamente en la climatización del local (particularmente en verano), proporcionan una calidad de iluminación inferior y dis minuyen la vida de la lámpara si se usa en lugar del equipo electrónico.

• Luminarias inapropiadas. Aunque las lámparas que se estén utilizando sean eficientes, una mala elección de las luminarias puede provocar que la luz se dirija a donde no debe, creando reflejos, malos efectos visuales de iluminación y desapro-vechamiento de la energía.

2.2.3 Puntos terminales de agua

Muchos centros no cuentan con dispositivos de ahorro de agua en sus puntos terminales de consumo, como son los perlizadores en grifos de lavabos, los limitadores de caudal en duchas, o las cisternas o fluxores de doble descarga en los sanitarios o los grifos con pulsador en los lavabos. Si bien el consumo de agua en estos centros no es muy significativo, la inexistencia de estos equipos supone un despilfarro importante de agua y de la energía que se emplea para calentarla y/o bombearla.

2.2.4 Otros equipos o sistemas

Los pequeños electrodomésticos, equipos musicales, etc., suelen tener pequeñas potencias, excepto los que producen calor (plancha, secadores, aspiradores), cuyas potencias son mayores. El uso de los pequeños electro-domésticos será puntual, con lo que su consumo no será excesivo.


En este epígrafe se desarrollan las diferentes actuaciones que se pueden llevar a cabo en los centros educativos y culturales para resolver las ineficiencias presentadas en la sección anterior. Tanto a escala mundial, como europea y nacional, parece haber consenso en que los caminos más claros para lograr una mayor eficiencia energética

de los edificios pasan por una mayor participación de las energías renovables, tanto para suministrar calor como electricidad, y por la introducción masiva de técnicas de refrigeración alimentadas por calor (absorción y adsor-ción) en lugar de por energía eléctrica. En esta segunda vía son especialmente interesantes los sistemas capaces de emplear fuentes de calor de baja temperatura (inferior a 100 ºC), es decir, capaces de aprovechar económica-mente la energía solar térmica, energía geotérmica o calores residuales recuperados.

3.1. Mejoras en el sistema de climatización

3.1.1 Cuestiones generales

A priori, algunas de las soluciones recomendadas para la generación de calor son la caldera de alto rendimiento alimentada por gas natural y la bomba de calor geotér-mica. En grandes centros educativos, donde el clima es más frío, puede ser interesante analizar la viabilidad de la instalación de una planta de cogeneración, que resul-tará más rentable cuantas más horas de calefacción se demanden al año.

En instalaciones pequeñas, o para áreas que requieran calefacción solo ocasionalmente, es más aconsejable instalar equipos autónomos de calefacción eléctrica.

Una vez generado el calor, éste ha de ser transportado hasta la zona de demanda, garantizando un correcto aisla-miento de las redes de transporte. Por ello, cuanto más baja sea la temperatura de transporte, más eficiente será el funcionamiento de la instalación de climatización.

También se puede considerar reducir el nivel de calefac-ción en ciertas zonas, donde no haya un tránsito continuo de personas o donde las cargas térmicas aportadas por el propio personal y los equipos de iluminación e infor-máticos sean altas. Para ello es importante vigilar los niveles de regulación de temperatura. El IDAE estima que se puede producir un ahorro del 7% por cada grado que baje la calefacción. Si la calefacción tiene una tempe-ratura de 30 ºC frente a la recomendada de 21 ºC existiría una posibilidad de ahorro del 60% en invierno.

En verano el IDAE estima que se puede llegar al 8% de ahorro por cada grado centígrado que se suba el aire acondicionado en verano. Si el termostato tiene una temperatura de 21 ºC frente a los 25 ºC recomendados, existiría una posibilidad de ahorro del 40% en verano.


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Las características de acondicionamiento térmico (tanto para calefacción como para refrigeración) están basadas en el confort de los usuarios de las instalaciones del centro. El confort se define como la sensación agradable y equilibrada entre humedad, temperatura, velocidad y calidad del aire, y está en función de la ocupación y de la actividad que se vaya a desarrollar en cada uno de los locales a climatizar.

3.1.2 Mejora del aislamiento

La primera norma para un buen rendimiento térmico de la instalación consiste en tomar las medidas necesarias para reducir las pérdidas de calor en invierno y las ganan-cias de calor en verano. De este modo, se disminuye la demanda de energía necesaria para el acondicionamiento térmico del centro.

Las pérdidas y ganancias dependen, en gran medida, de las características constructivas del edificio, por lo que el aislamiento exterior de éste es fundamental a la hora de obtener un buen comportamiento energético. Es importante partir de un buen diseño que incluya el aisla-miento de los muros, las ventanas, el suelo y la cubierta, de forma que se minimicen las pérdidas a través de la envolvente.

En las fachadas hay que considerar la opción de disponer de alguna solución constructiva que permita crear una cámara de aire entre el material exterior de acabado y el cerramiento interior. Así, se amortigua de manera considerable tanto la ganancia de calor en verano como la pérdida de calor durante los meses de invierno. En este último caso, las pérdidas de calor se pueden reducir hasta la sexta parte mediante la aplicación de este aisla-

miento con pared hueca. Una solución muy interesante consiste en plantar árboles de hoja caduca en la fachada sur (protegen del calor en verano y permiten el paso de la luz y el calor solar en invierno) y de hoja perenne en la fachada norte (protegen del frío en invierno).

Las puertas y ventanas son otros elementos impor-tantes a considerar con vistas al ahorro energético y tienen la ventaja de ser elementos de fácil sustitución, comparadas con los cerramientos. Las puertas han de ser principalmente de madera o aglomerados y, a ser posible, con material aislante en su parte media. Las puertas que dan al exterior deben disponer, además, de cintas o selladores en su marco. Para las ventanas, se considera una solución óptima el uso de doble vidrio con cámara de aire. Aunque el coste es mayor que las de vidrio simple, se consigue reducir las pérdidas a la mitad, y mejoran el confort, por lo que en la actualidad es el tipo de ventana más utilizado en los edificios nuevos. La sustitución por ventanas con reducido coeficiente de transmisión (doble ventana o con acristalamiento doble) supone un ahorro del 40% en el gasto de calefacción. No sólo el vidrio es importante en una ventana, se debe prestar atención a que el marco de la misma tenga rotura de puente térmico entre la fachada exterior y la cara interior. De lo contrario, se producen elevadas pérdidas aunque el acristalamiento sea de alta calidad.

Otro parámetro que afecta al valor de la ganancia térmica de un centro educativo o cultural es la existencia de protec-ciones solares, tanto interiores como exteriores. La utiliza-ción de protecciones solares constituye un buen sistema para reducir la ganancia solar en verano, existiendo dife-rentes tipos de protecciones, siendo más adecuado un tipo u otro en función de la orientación. Si la orientación es sur, las más adecuadas son las protecciones solares

19

fijas o semifijas. Para una orientación oeste o noreste se recomienda el uso de protecciones solares con lamas horizontales o verticales móviles. Para una orientación este u oeste se aconsejan protecciones móviles, siendo agradable, tanto al amanecer como al atardecer, la entrada de la luz solar en épocas frías o templadas.

3.1.3 Control y regulación

Resulta de gran importancia la correcta regulación de los elementos terminales. Es frecuente observar en centros educativos que, con la calefacción encendida para compensar el exceso de calor, los escolares abren las ventanas.

Para evitar esta situación, es conveniente instalar un sistema de regulación y control que permita controlar el modo de operación en función de la demanda de cada momento, teniendo en cuenta la entrada de calor a una estancia si ésta tiene ventanas o puertas abiertas. Además, es recomendable instalar un termostato en cada estancia que permita encender o apagar la calefacción automáticamente en función de que la temperatura suba o baje respecto a la de consigna, generalmente entre 20 ºC y 22 ºC.

La instalación de sondas de calidad del aire interior, además de las sondas de temperatura, permite la intro-ducción del aire exterior de acuerdo con la demanda de ventilación. Con esto se consigue evitar un calentamiento que realmente no es necesario para la obtención de una buena calidad del aire interior, con el consiguiente ahorro energético.

Se deben programar los temporizadores de calefacción/ventilación para los ciclos de ocupación y las diferentes condiciones climáticas.

El calor almacenado en los radiadores y en el resto del edificio es a menudo suficiente para permitir apagar la calefacción antes de acabar el horario de ocupación.

A continuación se muestran unos valores de temperatura de consigna en invierno que pueden servir de referencia para las distintas estancias que se pueden encontrar tanto en centros docentes como culturales:

Tabla 2. Temperaturas de consigna recomendadas.

Estancia Temperatura (ºC)

Recepciones 18

Áreasdeadministración u oficinas 21

Aulas 18-20

Bibliotecas 21

Despachos 21

Salones de actos 20

Salas de reuniones 20


20

3.1.4 “Free-cooling”

Es conveniente que la instalación de ventilación vaya provista de un sistema de free-cooling para poder apro-vechar, de forma gratuita, la capacidad de refrigeración del aire exterior para enfriar el edificio cuando las condi-ciones así lo permitan.

Esta medida requiere la instalación de un sistema de control del aire introducido, en función de la entalpía del aire exterior y del aire interior, y con ello, se consiguen importantes ahorros energéticos en las máquinas de generación de frío.

3.1.5 Recuperación de calor del aire de ventilación

Esta mejora consiste en la instalación de recuperadores de calor/frío contenido en aire de extracción. En el recu-perador se produce un intercambio de calor entre el aire extraído del edificio y el aire exterior que se introduce para la renovación del aire interior.

De esta manera, se consigue disminuir el consumo de cale-facción o de refrigeración, ya que el aire exterior de renova-ción se precalienta o se preenfría en el recuperador.

Esta medida de ahorro está contemplada en el Regla-mento de Instalaciones Térmicas en los Edificios y se exige cuando el caudal de un subsistema de climatiza-ción sea mayor de tres metros cúbicos por segundo y su régimen de funcionamiento supere las 1.000 h/año. En estos casos, el rendimiento del sistema de recuperación ha de tener una eficiencia mínima del 45%.

3.1.6 Bombas de calor

La bomba de calor puede ser un sistema reversible que puede suministrar calor o frío a partir de una fuente externa cuya temperatura es inferior o superior a la del local a calentar o refrigerar, utilizando para ello una cantidad de trabajo (electricidad) comparativamente pequeña.

La mayoría de las bombas de calor para climatización son aire-aire, es decir, que tanto el foco frío como el caliente es aire.

En ciclo de refrigeración, el sistema absorbe el calor del local (enfriándolo) a través de un intercambiador interior (el evaporador) y disipa el calor absorbido por el refrige-rante en un intercambiador exterior (el condensador).

A la inversa, cuando el sistema trabaja en ciclo de cale-facción, el intercambiador exterior pasa a funcionar como evaporador, mientras que el interior lo hace como condensador. Es decir, la máquina extrae ca lor del aire frío del exterior y lo introduce en el aire más cálido del interior.

La aplicación de las bombas de calor al sector terciario es muy habitual. El rendimiento de las bombas de calor Coeficient of performance (COP) es del orden de entre 2,5 y 4, que está muy por encima del de una caldera de combustible. Por lo que, aunque la electricidad tiene un precio más elevado, estos equipos representan en muchos casos una alternativa más competitiva que la utilización de calderas para la producción del calor, dependiendo del coste del combustible utilizado.

Por otra parte, las bombas de calor ofrecen una clara ventaja en relación con el medio ambiente si las compa-ramos con los equipos de calefacción convencionales. Estas ventajas han sido estudiadas por la Agencia Internacional de la Energía (AIE), que ha analizado las opciones siguientes: caldera convencional de gasóleo, caldera convencional de gas, bomba de calor eléctrica con electricidad obtenida en plantas convencionales de generación eléctrica, bomba de calor a gas y bomba de calor eléctrica con electricidad obtenida a partir de ener-gías renovables.

Las emisiones de CO2 originadas por las calderas y bombas de calor a gas dependen de la eficiencia energé-tica de estos equipos y del tipo de combustible. En las bombas de calor eléctricas, la electricidad empleada para accionarlas lleva implícita las pérdidas por transporte y distribución de la energía eléctrica.

La AIE concluye que, tanto la bomba de calor eléctrica como la de gas, emiten considerablemente menos CO2

que las calderas. Una bomba de calor que funcione con electricidad procedente de energías renovables no desprende CO2.

3.1.7 Bomba de calor geotérmica

Una bomba de calor geotérmica es un tipo particular de bomba de calor. Es un sistema que intercambia calor con el subsuelo a través de un conjunto enterrado de colectores, aprovechando la elevada inercia térmica del terreno.

Los elementos que componen un sistema de climatiza-ción por bomba geotérmica son:

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• Intercambiador de calor enterrado. Su función es extraer calor del terreno o transferírselo a éste. Existen diferentes configuraciones, según el circuito sea cerrado o abierto y según la disposi-ción sea horizontal o vertical.

• Bomba de calor. La ventaja de las bombas de calor geotérmicas frente a los sistemas con bomba de calor aire-aire se debe a su capacidad para aprovechar la energía existente en el terreno y su gran inercia térmica, permitiéndole calefactar o refrigerar el edificio con una aportación menor de energía eléctrica.

En calefacción, la principal ventaja de la bomba geotér-mica radica en que, al lograr aumentar la temperatura de evaporación, y por tanto la presión, el compresor trabaja menos para llegar a la misma presión en el conden-sador y el gasto de electricidad disminuye. En modo refrigeración se consigue ahorro energético del mismo modo, bajando la temperatura del condensador. De este modo se obtienen COP mucho más elevados que en los sistemas con bomba de calor convencionales.

3.1.8 Optimización del rendimiento de las calderas

Las calderas de agua caliente son también un sistema muy utilizado para las instalaciones de calefacción. El primer paso para obtener un buen rendimiento es un correcto dimensionado, adecuando su potencia a la demanda y evitando sobredimensionados innecesarios.

También es conveniente un buen sistema de control de la instalación para evitar excesivas pérdidas de calor cuando la caldera está en posición de espera, así como la revisión periódica de éstas, de forma que

se mantenga funcionando en sus niveles óptimos de rendimiento.

Se estima que la combinación de malas prácticas, como el sobredimensionado del equipo, las pérdidas en posi-ción de espera y el bajo rendimiento, pueden llegar a suponer que la eficiencia media estacional del sistema sea del orden de un 35% menos que la de un sistema correctamente dimensionado e instalado.

Una caldera solo alcanza su rendimiento óptimo si está conectada a equipos emisores correctamente dimensio-nados a través de un sistema adecuado de transmisión de agua y con buenos controles de temperatura. También es importante tener un sistema de evacuación eficiente para los gases de combustión.

Cuando se haga la revisión periódica de las calderas, es recomendable realizar un análisis de la combustión, para ver si ésta se está realizando en condiciones óptimas de rendimiento.

También es importante la conservación y reparación de los aislamientos de las calderas, de los depósitos acumula-dores y de los conductos de transporte del agua caliente.

3.1.9 Calderas de baja temperatura y calderas de condensación

Las calderas convencionales trabajan con temperaturas de agua caliente entre 70 ºC y 90 ºC y con temperaturas de retorno del agua superiores a 55 ºC en condiciones normales de funcionamiento.

Por otro lado, el rendimiento de las calderas disminuye considerablemente a los 15 años, de un 10% a un 30%.


22

Por ello es recomendable invertir en otra caldera, como las de condensación o las de baja temperatura, que son las más eficientes y ahorran de un 20% a un 40% de combustible.

Actualmente en el mercado se encuentran dos tipologías de calderas más eficientes:

• Calderas de baja temperatura: son capaces de funcionar de forma continua con una temperatura de agua de alimentación de entre 35 ºC y 40 ºC, y que, en determinadas condiciones, puede producir condensación del vapor de agua contenido en los humos de escape. La utilización de calderas de baja temperatura respecto a las calderas estándar, aporta un ahorro energético en torno a un 15% o superior.

• Calderas de condensación: están diseñadas para condensar permanentemente una parte impor-tante del vapor de agua contenido en los gases de escapes procedentes de la combustión. La utiliza-ción de calderas de condensación respecto a las calderas estándar, aporta un ahorro energético en torno a un 25% o superior. Sólo se recomienda utilizar esta caldera cuando el combustible sea gas natural debido a que la cantidad de azufre en los humos de combustión es mucho menor que en el caso de emplear otros combustibles. Una elevada concentración de azufre en una caldera de conden-sación aumenta la corrosión de los materiales.

La diferencia estriba en la mayor inversión de este tipo de calderas, que suele ser entre un 25% - 30% más para

las de baja temperatura y hasta el doble en el caso de las calderas de condensación.

A la hora de elegir una u otra caldera, hay que tener en cuenta la utilización que se le va a dar y la temperatura deseada para el agua caliente. Existen actualmente en el comercio, calderas de biomasa que presentan rendi-mientos muy elevados además de conllevar beneficios medioambientales considerables. Finalmente existe la posibilidad de emplear sistemas de cogeneración que produzcan al mismo tiempo electricidad y calor.

3.1.10 Mantenimiento adecuado

Es conveniente realizar un adecuado mantenimiento de los sistemas climatización, revisando regularmente todos los componentes de la instalación, comprobando los niveles de liquido refrigerante, el sistema de aisla-miento, los filtros de aire y el rendimiento y el correcto funcionamiento de las calderas, con el fin de que no aumente el consumo de energía y minimizando así las emisiones de gases de efecto invernadero.

Es muy frecuente encontrar los radiadores cubiertos, lo cual reduce su eficacia, disminuyendo su emisión de calor y aumentando los tiempos de calentamiento y el consumo de energía. Hay que dejar las puertas cerradas y abrir las ventanas solo lo estrictamente necesario para ventilar las dependencias, de acuerdo a lo expuesto en la normativa vigente.

Es necesario un mantenimiento periódico de calderas y quemadores realizado por un técnico cualificado. Revi-

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sión, limpieza y análisis de la combustión, para evitar que los valores excedan del recomendado y regulado por normativa en CO2 y pérdidas de humos.

Es importante mantener correctamente el aislamiento de las calderas y depósitos, además de calorifugar las tuberías que transportan el fluido caloportador. Las pérdidas de calor debidas a deficiencias en el aislamiento de tuberías pueden reducirse hasta un 70% con un aislamiento adecuado.

3.2. Mejoras en el sistema de iluminación

Dado que este sistema supone una parte importante del gasto energético en centros docentes y culturales, las mejoras en él tienen grandes potenciales de ahorro en la mayoría de los casos.

Son medidas rápidas y directas, de fácil y barata imple-mentación. Algunas, como la sustitución de lámparas, son prácticamente instantáneas, y las más complejas, no deberían llevar más de un día de implantación en un local no extremadamente grande:

• Sustitucióndelossistemastradicionalesdereactancia-cebador-condensador por balastos electrónicos se obtienen ahorros de energía superiores al 25%. Una de las principales causas de este ahorro es el hecho de que las reactancias convencionales son grandes disipadores de energía en forma de calor.

• Cambiodefluorescentesde38mmdediámetropor lámparas de 26 mm. Su principal ahorro se debe a que tiene una mayor eficiencia (lm/W), es decir, se necesita menos potencia en lámparas. El ahorro energético que supone está en torno a un 10%, siendo muy económica en cuanto a inversión requerida.

• Sustitución de lámparas incandescentes porlámparas de bajo consumo o fluorescentes compactas. La vida media de este tipo de lámparas equivale a 10 veces la vida de las incandescentes. Estas sustituciones disminuyen el gasto energé-tico en un 20% del consumo medio de una lámpara incandescente estándar.

• Cambio de lámparas de vapor de mercurio porlámparas de vapor de sodio a alta presión. Con esta medida se logra la más alta eficacia luminosa entre las lámparas de descarga a alta presión (hasta 150 lm/W).

• Instalación de superficies reflectoras para direc-cionar e incrementar la iluminación. Posibilita la reducción de lámparas en la luminaria. Utilícense luminarias apropiadas como pantallas difusoras con rejillas, no utilice pantallas opacas porque generan pérdidas de luz, por lo que tendría que utilizarse más lámparas.

• Sinoexisteninterruptoressuficientesparaposibi-litar el control independiente de grupos de lumina-rias, conviene sectorizar la instalación, para inde-pendizar las lámparas más cercanas a las ventanas de las más alejadas.

• Convieneanalizarlainstalacióndefotocélulaspararegular automáticamente la luz artificial, en función de la luz natural.

• Paraelcontroldelencendidodelalumbradoexte-rior es muy recomendable utilizar relojes astro-nómicos y células fotoeléctricas, para ajustar el encendido y apagado a las horas necesarias.

• Enzonasdeusoesporádico(almacenes,archivos,aseos y vestuarios), instalar interruptores con pulsadores dotados de temporizador.

Para el funcionamiento correcto de las instalaciones de iluminación, no solo hay que tener en cuenta la instalación de unos buenos equipos (lámparas, luminarias, sistemas de regulación y control o equipos auxiliares), sino la reducción del rendimiento luminoso de los sistemas por la acumula-ción de polvo y suciedad. Es importante que se prevea un programa detallado de mantenimiento y limpieza de los sistemas de iluminación, que debería realizarse de forma periódica.

Los principales factores que afectan la iluminación de un interior, mediante luz diurna, son la profundidad del local, el tamaño y la localización de ventanas y claraboyas, de los vidriados utilizados y de las sombras externas. Estos factores dependen generalmente del diseño original del edificio. Un diseño cuidadoso puede producir un edificio que será más eficiente energéticamente y que tendrá una atmósfera en su interior más agradable.

Para realizar cambios en la iluminación diurna de un edificio construido se requieren importantes trabajos, aunque con ellos se puede mejorar la eficiencia energética del edificio en su conjunto y ser también rentables económicamente.

Hay que considerar que para una completa utilización de la luz natural es importante asegurar que la ilumi-


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nación eléctrica se apague cuando la luz diurna sumi-nistra una iluminación adecuada. Esto se consigue mediante el uso de sistemas de control apropiados y puede requerir un cierto nivel de automatización.

3.3. Mejoras en el sistema de agua

(ACS y AFCH)

La demanda de agua caliente sanitaria (ACS) tanto en centros docentes como en centros culturales suele ser pequeña, por lo que se pueden sustituir las calderas, muchas veces sobredimensionadas, por paneles solares térmicos para cubrir esas necesidades. Otras opciones pueden ser el precalentamiento de agua mediante el aprovechamiento de calores residuales o la geotermia de baja entalpía.

En instalaciones colectivas se recomienda la acumula-ción, ya que mejora el rendimiento de los generadores y se obtiene una mayor eficiencia en la instalación.

Para reducir el consumo de ACS y de agua fría de consumo humano (AFCH) se pueden establecer airea-dores y limitadores de caudal en los grifos de lavabos, duchas y cocinas; instalar cisternas y fluxores de doble descarga, o sustituir las cisternas por fluxores.

Los sensores de presencia para accionar el agua de los lavabos o grifos, con maneta de apertura de caudal en dos tiempos, ahorran energía al no utilizar siempre el máximo caudal.

Otras medidas de eficiencia energética son:

• Cerrarbienlasllavescontribuyealahorrodeagua

y energía. Una gota por segundo se convierte en 30 l/día.

• Evitarinstalacionescentralizadassielconsumonoes elevado. De esta forma se reducen las pérdidas en el transporte.

• Esimportanteregularlatemperaturaparaobtenerunos 40 ºC a la salida de los grifos, sin que llegue a bajarse de la indicada en la normativa para que no se produzca legionela.

• Instalacióndetemporizadoresenloslavabos,quecorten el suministro de forma automática tras un tiempo razonable para el lavado de manos, así como fluxómetros, para evitar que los grifos se queden abiertos.

Tabla 3. Consumo de agua antes y después de aplicar medidas de eficiencia.

UsoConsumo

medio antes

(l/persona-día)

Consumo después

(l/persona-día)

Reducción de consumo

(%)

Ducha (5 min al día) 100 60 40

Lavabo (4 veces al día x 1 min)

48 28 40

Inodoros 30/45 10/27 40/60

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3.4. Cocinas y equipos de restauración

La mayoría de los centros docentes cuentan con un servicio de comedor para los alumnos. Generalmente, por razones logísticas y de higiene se suele subcon-tratar el servicio de catering, por lo que en la cocina no se realizan más que labores de calentamiento al baño maría, limpieza de platos, etc.

Como medidas de ahorro y eficiencia energética se proponen:

• Aprovecharelcalorresidualdelosequiposcalen-tadores de agua (baño maría), de manera que se apaguen los aparatos con anterioridad al servicio de la comida.

• Efectuar operacionesde limpieza en los equiposfrigoríficos, eliminando el hielo producido. De este modo, el aparato realizará un menor número de arranques y paradas para alcanzar la temperatura de consigna.

• Mantenerenbuenestadolaspuertasyjuntasdecierre de los equipos frigoríficos, evitando pérdidas energéticas y la entrada de aire que favorece la producción de escarcha.

• Informar al personal de cocina del tiempo nece-sario para calentar los equipos (10 minutos para planchas, parrillas y hornos convencionales y de 15 a 20 minutos para equipos más potentes).

• Los frigoríficos deben situarse lejos de focos decalor.

• Instalación de placas de inducción, las cualestienen un rendimiento energético dos veces supe-riores a las placas convencionales, por lo que se consigue el 50% de ahorro energético.

• Esaconsejableque,tantoparaloslavavajillascomopara los trenes de lavado, se utilicen equipos bitér-micos que emplean agua previamente calentada procedente del circuito general de ACS.

• Los frigoríficos de bajo consumo, con etiquetaenergética A o B, llegan a ahorrar un 60% de energía eléctrica respecto a equipos de más de 10 años de antigüedad. La etiqueta energética informa acerca de la eficiencia energética de los equipos, su consumo, su rendimiento, etc.

3.5. Mejoras en equipos informáticos

En este apartado debemos de tener en cuenta que, en general, no estamos concienciados del consumo real y tendemos a dejarlos encendidos en todo momento (en los descansos de media mañana, a la hora de comer, por la tarde, etc.).

La pantalla es la parte que más energía consume y tanto más cuanto mayor es. Las pantallas planas TFT consumen menos energía que las convencionales y ocupan menos espacio. Se recomienda comprar ordenadores con etiqueta Energy Star, que tiene la capacidad de pasar a un estado de reposo, con un consumo máximo del 15% del consumo normal, cuando haya transcurrido un cierto tiempo sin utilizar el equipo.

Como pautas de buenas prácticas en los equipos infor-máticos encontramos:

• Es conveniente evitar mantener encendidos losequipos informáticos durante todo el tiempo.

• Sedebenapagar losequipossiemprequenosevayan a utilizar en un periodo de tiempo de media hora o más.

• Encasodenoutilizarlosenunperiodoinferior,sedebe apagar la pantalla, puesto que es la parte del ordenador que más energía consume.

• Hayqueprogramarelapagadodeformaautomá-tica de la pantalla cuando el tiempo de inactividad su pe re los diez minutos.

• Paselasfotocopiadorasaestadostandbycuandono se usen en periodos largos, ya que reduce la potencia demandada por el equipo, y por tanto, su consumo, sin apagar la fotocopiadora.

Normalmente, tendemos a dejar encendido el ordenador por comodidad o descuido. Si se tienen en cuenta estos consejos, podemos disminuir nuestro consumo energé-tico de forma considerable.

3.6. Otros sistemas y equipos

Si existen aparatos audiovisuales, es importante tener en cuenta que, aun siendo su potencia pequeña, sus consumos pueden ser importantes si su uso es conti-


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nuado, Como regla general, en un televisor, a mayor tamaño de pantalla, mayor potencia y, por lo tanto, mayor consumo a igualdad de horas de funciona-miento. Estos equipos, en modo de espera (sin imagen en la pantalla y con el piloto encendido), pueden llegar a consumir hasta un 15% del consumo en condiciones normales de funcionamiento, por lo tanto se reco-mienda apagarlos totalmente apretando el interruptor de desconexión.

Cuando además de televisión, en el centro haya equipos de sonido (por ejemplo, en auditorios), se recomienda conectarlos todos a través de una base de enchufes múltiple con interruptor y, a la hora del cierre del centro, apagar el interruptor de la base, para asegurarnos de que no existan consumos en modo espera durante las ausen-cias nocturnas.

4 Bibliografía

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012: Sector edificación (2003). IDAE.

• Plan de Acción 2008-2012: E4 (2007). IDAE.

• Guía técnica de eficiencia energética en ilumi-nación. Centros docentes (2001). IDAE.

• Guía práctica de la energía. Consumo eficiente y responsable (2004). IDAE.

• Código Técnico de la Edificación (2007). Minis-terio de la Presidencia. Madrid.

• Reglamento de Instalaciones Térmica en Edifi-cios (RITE) (2007).

• Certificación Energética de Edificios (2008), ATEYCIR-CAM-Energy Management Agency.

• Guía de la energía geotérmica (2008). Funda-ción de la Energía de la CAM.

• Guía técnica: contabilización de consumos ahorro y eficiencia energética en climatización (2007). IDAE.

• Waste Reduction and Energy Conservation in Schools (2003), WRATT Information Bulletin.

• Archivo documental Socoin-Gas Natural Fenosa.

05 Centros docentes y culturales (CNAE 85)

Celia González



Obra realizada por:






Comercios al por menor (establecimientos comerciales)

CNAE 47


06



0.1. El sector: el pequeño y mediano comercio en España 6

1. Identificación de los puntos de consumos energéticos del sector 6

1.1. Balance energético 6

1.1.1. Fuentes energéticas empleadas 6

1.1.2. Distribución del consumo energético 7

1.1.3. Distribución estacional del consumo energético 7

1.2. Sistemas principales de mayor consumo energético 7







2.1.2 . Sistema de climatización 17





índice3. Mejoras tecnológicas y de gestión 18

3.1. Mejoras en sistemas de iluminación 19

3.1.1. Lámparas fluorescentes con balastos electrónicos 19

3.1.2. Uso de lámparas de descarga 19

3.1.3. Uso de lámparas fluorescentes compactas 20

3.1.4. Sustitución de luminarias 20

3.1.5. Aprovechamiento de la luz diurna 20

3.1.6. Sistemas de control y regulación 20

3.1.7. Gestión y mantenimiento 20

3.2. Mejoras en sistemas de climatización 21

3.2.1. Mejora del aislamiento 21

3.2.2. Control y regulación 22

3.2.3. Recuperación de calor del aire de ventilación 22

3.2.4. Bombas de calor 22

3.2.5. Optimización del rendimiento de las calderas 23

3.2.6. Calderas de baja temperatura y condensación 23

3.2.7. Mantenimiento adecuado 23

3.3. Mejoras en otros equipos 24

3.3.1. Frigoríficos y máquinas frigoríficas 24


4. Bibliografía 25


Comercios al por menor (establecimientos comerciales)CNAE 47

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Manual de eficiencia energética para pymes Comercios al por menor (establecimientos comerciales) [CNAE 47]

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0 Introducción

Ahorrar energía no implica reducir el confort, la estética, ni la calidad ofrecida por el comercio; significa seguir unas sencillas pautas de conducta que tengan en cuenta el verdadero valor de la energía.

En este manual, el comerciante encontrará toda la infor-mación necesaria para poder emprender acciones de ahorro energético, con la libertad que da el saber por qué, para qué y con qué consecuencias se hacen las cosas, sin pretender explicar fórmulas ni fundamentos científicos. No se trata de proporcionar soluciones únicas o inalcan-zables por su elevado coste, sino de poner a disposición de todos los comerciantes, pequeñas acciones que con coste cero o muy razonable puedan resultar, ante todo, útiles para garantizar un consumo responsable.

0.1. El sector: el pequeño y mediano comercio en España

En España existen más de 850.000 establecimientos comerciales minoristas (que crecen a un ritmo aproxi-mado de 1% al año) dedicados a la venta de productos alimenticios, vestido, calzado, hogar, etc, sin incluir bares ni restaurantes (estos establecimientos se asocian gene-ralmente con otro sector denominado horeca que abarca hoteles, restaurantes y cafeterías).

Este sector, a pesar de presentar un consumo ener-gético moderado frente a otros, como el gran comer-cial o los diferentes sectores industriales, tiene unos potenciales relativos de ahorro muy grandes, consti-tuidos por ineficiencias fácilmente subsanables con inversiones moderadas y periodos de retorno de la inversión cortos, menores de cuatro años (salvo que afecten a cerramientos o estructura, en cuyo caso se admiten periodos más largos), por lo que las actuaciones en estos comercios son una opción muy interesante para el empresario para conseguir reducir sus costes operativos de una manera barata, rápida y fiable.

1 Identificación de los puntos de consumos energéticos del sector

El sector del pequeño y mediano comercio es probable-mente uno de los más heterogéneos a la hora de realizar un estudio energético (o cualquier tipo de estudio), debido a la gran variedad de diferentes actividades y servicios prestados por los diferentes tipos de establecimientos.

Aunque la media del sector se sitúe en torno a los 250 kWh/m2, el consumo específico del pequeño comercio es muy variable, pudiéndose establecer un rango de consumos de 100 kWh/m2 a 600 kWh/m2. En general, son los locales del subsector de la alimentación los que presentan una mayor intensidad en el consumo energético por metro cuadrado. Por supuesto, este número puede ser mucho mayor en el caso de un establecimiento de tamaño mediano que incorpore una alta carga frigorífica.

1.1. Balance energético

Se denomina balance energético al análisis que repre-senta los diferentes tipos de sistemas consumidores de energía de una instalación, señalando y evaluando en qué medida afectan al consumo global y qué peso tienen en la distribución energética total del local.

Este análisis es un primer paso fundamental a la hora de identificar posibles medidas y actuaciones de ahorro y eficiencia energética, ya que proporciona una idea aproxi-mada de qué sistemas pueden estar descompensados y estar consumiendo más de lo habitual o cuáles son los de mayor importancia y sobre los que mejor ahorro se puede obtener si se actúa de la forma adecuada.

Por ejemplo, si una cadena de establecimientos tiene tres tiendas similares en la misma ciudad y del mismo tamaño (mismas condiciones en definitiva), y una de ellas presenta un consumo excesivo en iluminación frente a las otras dos, es muy posible que el local esté sobreilu-minado o no se disponga de la iluminación idónea.

1.1.1 Fuentes energéticas empleadas

En general, la gran mayoría de los pequeños comer-cios consumen únicamente electricidad, a excepción de los hornos-panaderías, que pueden utilizar algún tipo de combustible para el funcionamiento de los hornos. También hay comercios que consumen gasóleo o gas natural para la calefacción del local, especialmente en las zonas más frías del país, aunque también es frecuente que la ca lefacción sea mediante bombas de calor en zonas en que las temperaturas en invierno no sean extre-madamente bajas.

El pequeño comercio consume, generalmente, electri-cidad para iluminación; aire acondicionado; calefacción mediante bomba de calor; en los equipos de frío en los comercios de alimentación, y en pequeños equipos

7

de utilización en algunos de los subsectores, entre los cuales destacan los equipos infor máticos (presentes en una gran mayoría de establecimientos).

Debido a que habitualmente los comercios disponen de un único contador para la energía eléctrica, y a que hay una gran variedad en la distribución de la demanda fruto de la diversidad del sector, resulta difícil desglosar el consumo del sector del pequeño comercio atendiendo a la utilización final de la energía.

1.1.2 Distribución del consumo energético

Se puede apreciar en el gráfico siguiente que en los apartados de iluminación y de climatización se concentra el mayor consumo del sector del pequeño comercio. El término climatización abarcaría tanto la calefacción del local en los meses de invierno (en caso de requerirla) como el consumo de aire acondicionado en verano.

Hay que hacer la excepción del subsector de la alimen-tación, donde la demanda de las cámaras de frío puede tener mucho peso dentro de la demanda global, pudiendo alcanzar valores del 85% de la demanda total.

35%Iluminación

50%Climatización

15%Otros equipos

Figura 1. Distribución del consumo energético.

Fuente: Socoin.

1.1.3 Distribución estacional del consumo energético

El consumo de energía de un local comercial general-mente es variable a lo largo del año, presentando un mayor consumo durante los meses de verano, por la inci-dencia de los sistemas de aire acondicionado (en caso de que exista dicho sistema), y también en invierno, debido al consumo en calefacción.

En las empresas del sector de alimentación, este aumento del consumo durante los meses de verano es mayor por la incidencia de los grupos de frío utilizados para la conservación de los alimentos.

En cuanto a las curvas de demanda de energía a lo largo del día, éstas siguen básicamente el horario del local, presentando habitualmente dos zonas de consumo de energía, una por la mañana y otra por la tarde, en función del horario del local, a excepción del sector de alimenta-ción, donde también se presenta un consumo importante durante las horas de cierre del local debido al consumo de las cámaras.

En la figura 2 se puede analizar un comercio que sí requiera refrigeración en verano. Al encontrarse en una zona cálida, el consumo en invierno es menor, dado que la carga nece-saria de calefacción es menor. Y, se observa un elevado consumo en los meses de verano, a causa del empleo de los equipos de aire acondicionado en el local.

Por lo tanto, se concluye que la climatización juega un papel importante en el consumo energético de los comercios, ya que sin variaciones en el horario de aper-tura o servicios prestados, la estacionalidad de las curvas de demanda energética es alta.

1.2. Sistemas principales de mayor consumo energético

Como ya se ha comentado, la iluminación y los sistemas de climatización (calefacción y aire acondicionado) abarcan prácticamente la totalidad del consumo del comercio tipo de pequeño y mediano tamaño. A conti-nuación se describen detalladamente estos sistemas, los diferentes ti pos y características que existen y otros equipos que pueden aparecer en este sector.

1.2.1 Iluminación

La iluminación supone uno de los puntos más impor-tantes del consumo eléctrico de los comercios, por lo que cualquier actuación enfocada a reducir el consumo de iluminación tendrá una repercusión substancial en el consumo energético del establecimiento.

1.2.1.1. Conceptos básicos en iluminación



8• Luminaria:eselconjuntoformadopor:

- Lámpara o fuente de luz.- Sistema óptico: es el objeto destinado a

contener la lámpara y proporcionar una dis-tribución adecuada de la radiación luminosa de la lámpara.

• Equipoauxiliardeconexiónquenecesitanalgunaslámparas para su correcto funcionamiento, ya que no se pueden conectar directamente a la red.

Los parámetros básicos para poder comprender el funcio-namiento del sistema de iluminación utilizado son:

• Flujo luminoso. Es la cantidad de luz total emitida por la lámpara en todas las direcciones y que recibe el ojo humano. Su unidad de medida es el lumen (lm). Hay que tener en cuenta que solo una pequeña parte (sobre el 10%) de la energía consu-mida por la lámpara se transforma en luz, el resto se pierde en forma de calor.

• Rendimiento luminoso o eficacia luminosa. Es la relación entre el flujo emitido (lúmenes) por cada unidad de potencia eléctrica consumida (en W), su unidad es lumen/watio (lm/W). Debe desestimarse el uso de lámparas con una eficacia luminosa infe-rior a 60 lm/W.

• Vida de la lámpara. Existen varias formas de definir la vida de una lámpara o de un conjunto de lámparas incluidas en una instalación, entre ellas

se puede indicar la vida media, promedio y la vida útil o económica.

• Temperatura del color. Da una indicación de la apariencia o impresión de color que se recibe de la propia luz. Temperaturas bajas del color dan la impresión de una luz más cálida y cuanta más alta es la temperatura, más fría será la luz que propor-cione esa fuente. Se puede establecer la siguiente división en cuanto a las lámparas de alumbrado general:

Tabla 1. Temperatura de color.

TCC Apariencia de color

> 4.000 K Luz fría (blanca azulada)

3.000-4.000 K Luz neutra (blanca)

< 3.000 K Cálida (blanca rojiza)

• Reproducción del color. La reproducción cromá-tica da una idea de la capacidad de la luz para reproducir con fidelidad los colores de los objetos que ilumina. Viene expresada por un índice de reproducción cromática (Ra) cuyo valor máximo es 100. En la mayoría de las ocasiones se necesita un Ra mínimo de 80.

Figura 2. Distribución anual del consumo energético. Local con aire acondicionado.

ENE

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Consumo(kWh)

FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Consumo energético

Fuente: Socoin.

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• Nivel de iluminación o iluminancia. Indica la cantidad de flujo luminoso (lúmenes) presente sobre la superficie interesada (m2), y viene expre-sado en luxes (lx) (lm/m2). El nivel medio de ilumi-nación recomendado en comercios va desde unos 200 lx en almacenes hasta 500 lx en áreas de cajas y transacciones.

1.2.1.2. Iluminación en establecimientos comerciales

Se ha de tener en cuenta que el sistema de iluminación de un local debe cumplir dos condiciones. En primer lugar, suministrar un nivel de iluminación adecuado, para lo cual generalmente se dispone de una instalación fija para el alumbrado general y de un alumbrado direccional localizado hacia los artículos que están a la venta. En segundo lugar, el sistema de iluminación ha de producir un agradable aspecto cromático y un rendimiento de color muy bueno, para que los colores percibidos se aproximen a los colores reales.

Es importante, pues, que el ahorro energético en ilumi-nación no esté reñido con la calidad del servicio. Los sistemas de iluminación de un local comercial han de proporcionar el nivel luminoso adecuado para cada zona, creando un ambiente agradable y una buena sensación de confort, así como el rendimiento cromático adecuado.

En general, en los locales comerciales muchas veces la luminosidad del local es más importante que alcanzar simplemente los requisitos de nivel de iluminación para satisfacer las necesidades visuales, debido a que los potenciales clientes son atraídos por una iluminación interior brillante.

Es por esto por lo que aunque los niveles de ilumina-ción recomendados en el sector de comercio en cuanto a necesidades visuales oscilan entre 300 lm - 750 lm. Muchas veces los niveles de iluminación son superiores, sobre todo en escaparates y zonas de exposición, tal y como se muestra en la tabla 1.

En cuanto a la reproducción de los colores, el diseño del sistema de iluminación ha de hacerse atendiendo tanto a la apariencia de color de las lámparas como a su rendi-miento de color.

1.2.1.3. Tipos de sistemas de iluminación: Tipos de lámparas

Los principales tipos de lámparas aplicables a locales comerciales existentes en el mercado son los siguientes:

Lámparas incandescentes. Es la fuente de luz eléctrica más antigua y todavía la de uso más común. Produce luz mediante el calentamiento de un alambre o filamento de tungsteno enrollado en forma de espiral. El filamento se encuentra dentro de una ampolla de vidrio en la que se ha realizado el vacío o se ha rellenado con un gas inerte. Existe otro tipo de lámparas incandescentes especiales con reflector incorporado que concentran el flujo de luz en un haz más o menos estrecho.

Tabla 2. Parámetros de funcionamiento y tipos de lám-paras incandescentes.

Parámetros de funcionamiento

Vida útil 1.000 horas aprox.

Temperatura de color 2.700 K, cálida

Reproducción cromática (Ra) 100

Tipo de lámpara Potencia (W) Eficacia (lm/W)

Estándar Entre 25 y 500 Entre 9 y 17

Vela Entre 25 y 60 Entre 8 y 11

Esférica Entre 25 y 60 Entre 8 y 11

Reflectora vidrio soplado Entre 60 y 150 N/A

Reflectora vidrio prensado Entre 60 y 300 N/A

Ventajas:

•Preciodeventaeconómico.

•Posibleregulacióndelaluz.

•Reproduccióncromáticamáxima.

•Posiciónfuncionamientouniversal.

•Aparienciadecolorcálido.

•Fácilinstalación.


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•Nonecesitanequiposauxiliares.

•Granvariedaddemodelos.

•Tiempodeencendidoinmediato.

Desventajas:

•Eficacialuminosamuyreducida (9 lm/W - 17 lm/W).

•Cortaduración.

•Elevadaemisióndecalor.

•Costesoperativoselevados.

Lámparas halógenas. Las lámparas halógenas son lámparas de incandescencia en las que se introduce una mezcla de halógenos que crea un proceso de regene-ración del filamento. Las lámparas de halógeno son de dimensiones reducidas y se encuentran disponibles en una gran variedad de formas y potencias.

Tabla 3. Parámetros de funcionamiento y tipos de lám-paras halógenas.


Vida útil 2.000 a 4.000 horas aprox.

Temperatura de color 2.700 K, cálida



Lineales Entre 100 y 1.500 Entre 16 y 24

Doble envoltura Entre 60 y 2.000 Entre 14 y 25

Reflectoras dicroicas (12V) Entre 20 y 50 N/A

Reflectora vidrio prensado (220V-230V)

Entre 50 y 100 N/A

Los tipos más utilizados se pueden diferenciar por su alimentación directa a la red (230 V) o por su alimenta-ción a baja tensión (normalmente 12 V) lo que hace nece-sario el uso de un transformador.

Ventajas:

•Mayor eficacia luminosa que las incandescentesnormales.

•Reproduccióncromáticamáxima.

•Luzblanca,brillante.

•En función del modelo, una duración 2-4 vecesmayor que la incandescentes normales.

•Tiempodeencendidoinmediato.

•Posibleregulacióndelaluz.

•Tamañoreducido.

•Granvariedaddemodelos.

•Las de tensión a red no necesitan equipos auxi-liares de conexión.

Desventajas:

•Eficacia luminosa reducida frente a otro tipo delámparas.

•Temperaturadefuncionamientomuyalta.

•Lasdebajatensiónnecesitantransformadores.

•Las del tipo lineal sólo pueden ser utilizadas enposición horizontal.

Lámparas fluorescentes. Las lámparas fluorescentes pertenecen a la familia de las lámparas de descarga. Están formadas por un tubo de vidrio con un electrodo en cada extremo y en su interior un gas inerte a baja presión con una pequeña cantidad de mercurio. El tubo se encuentra recubierto interiormente con una mezcla de polvos fluores-centes. Cuando se aplica una descarga entre los electrodos, los átomos de mercurio emiten una radiación invisible ultra-violeta que es transformada en radiación luminosa visible mediante la acción del recubrimiento fluorescente.

Frente a las fluorescentes lineales estándar con un rendi-miento del color pobre o moderado (Ra < 80), existen las

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lámparas fluorescentes trifósforo con mezclas especiales de alta calidad que obtienen rendimientos del color muy buenos o excelentes (de este tipo son las más utilizadas en la actualidad).

Tabla 4. Parámetros de funcionamiento y tipos de lám-paras fluorescentes.



Temperatura de color 2.700 K-6.500 K

Reproducción cromática (Ra) 60-95


Lineales 26 mm (T8) Entre 18 y 58 Entre 58 y 90

Lineales 16 mm (T5) Entre 14 y 54 Entre 80 y 105

Ventajas:

•Altaeficacialuminosa(60lm/W-70lm/W).

•Reproducción cromática puede llegar a ser muybuena o excelente.

•Granvariedaddeaparienciasdelcolor.

•Altaduración(aprox.10.000horas)aumentandoenun 50% con equipos electrónicos.

•Bajocostedeadquisición.

•Bajoscostesoperativosydebajoconsumoenergético.

•Con equipos electrónicosHF (de alta frecuencia) el encendido es prácticamente instantáneo.

•Posibleregulacióndelaluzconlosequipos electrónicos HF.



Desventajas:

•Requierenunequipoauxiliar.

•Sinoseusanequiposelectrónicospuededarlugara problemas de retardo y parpadeos.

•Un número frecuente de encendidos y apagadosacorta la vida de la lámpara (dependiendo del equipo auxiliar).

Lámparas fluorescentes compactas. Las lámparas fluo-rescentes compactas tienen el mismo principio de funcio-namiento que las fluorescentes lineales, con la ventaja de su menor tamaño. Este tipo de lámparas se puede dividir en compactas integradas, con el equipo auxiliar incorporado y casquillo similar a las incandescentes, y no integradas, con el equipo auxiliar externo y su conexión a 2 pin o 4 pin.

Tabla 5. Parámetros de funcionamiento y tipos de lám-paras fluorescentes compactas.



Temperatura de color 2.700 K-4.000 K



Integradas Entre 9 y 23 Entre 44 y 66

No integradas Entre 10 y 26 Entre 60 y 70

Ventajas:

•Altaeficacialuminosa(45lm/W-70lm/W).

• Reproducción cromática puede llegar a ser muybuena (Ra > 80).

•Granvariedaddepotencias.

•Altaduración(8.000horas-12.000horas).


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•Las integradas sustituyen fácilmente a las incan-descentes y no requieren de equipo auxiliar.

•Lasnointegradasdecuatropinpuedenserreguladas.

•Aunquenoson inmediatas,alcanzanrápidamenteel flujo luminoso nominal.



Desventajas:

•Lasnointegradasrequierenunequipoauxiliar

•Un número frecuente de encendidos y pagadosacorta la vida de la lámpara (dependiendo del equipo auxiliar).

Lámparas de halogenuros metálicos. Son lámparas de vapor de mercurio de alta presión a las que se les ha incorpo-rado halogenuros. En el mercado se puede encontrar desde modelos más compactos hasta modelos de gran potencia, pero todos necesitan de un equipo auxiliar, y el tiempo de encendido varía entre 3 y 5 minutos, y 15 minutos para un nuevo reencendido. Su aplicación, por tanto, será en zonas con utilización continua y pocos encendidos.

Presentan una alta duración entre 6.000 y 15.000 horas, por lo que los costes de mantenimiento son bajos, pero también tienen un precio elevado.

1.2.1.4. Tipos de sistemas de iluminación: Tipos de equipos auxliares

Son los equipos que necesitan las lámparas para su correcto funcionamiento y serán diferentes para cada tipo. Mientras que las lámparas incandescentes o halógenas se pueden conectar directamente a la red sin necesidad de ningún equipo auxiliar o mediante un transformador (halógenas), en las de descarga es necesario un disposi-tivo para estabilizar la corriente que pasa por la lámpara.

Es importante destacar que para estudiar el consumo energético de una instalación de iluminación hay que tener en cuenta el consumo asociado del equipo auxiliar, es decir, el consumo total viene dado por el consumo de la lámpara más el del equipo auxiliar.

Aunque los equipos sean diferentes, el esquema es prác-ticamente el mismo para fluorescentes y halogenuros metálicos.

Equipos convencionales. Los equipos auxiliares conven-cionales para fluorescentes están formados por tres elementos:

1. Balasto electromagnético. Limita el consumo de corriente de la lámpara. Los más utilizados son de tipo inductivo y están formados por una bobina con su núcleo magnético, donde se produce la pérdida de calor. También se denominan reactancias elec-tromagnéticas.


3. Condensador. Corrige el factor de potencia o relación entre la energía reactiva (no útil) y la energía activa.

Equipos electrónicos de alta frecuencia (HF). La utili-zación de los balastos electrónicos en los fluorescentes permiten conseguir un ahorro del 20% - 25% debido a dos factores:

1. Los balastos electrónicos tienen un consumo infe-rior al resto.

2. Al trabajar a alta frecuencia, permite que las lámparas emitan la misma cantidad de luz pero a menor potencia.

Los balastos electrónicos ya incorporan los componentes electrónicos que desempeñan las funciones de los ceba-dores y condensadores.

Para aquellos locales en los que el número de encen-didos sea superior a 3 ó 4 al día, se recomienda el uso de balastos electrónicos.

Es posible empezar equipos con precaldeo previamente al encendido, los electrodos de la lámpara reciben una tensión de bajo voltaje, lo que da lugar a un encen-dido más suave, pero no instantáneo. Como el pico de arranque va a ser menor que con el arranque en frío, los electrodos sufren menos.

Ventajas:

• Reduccióndelconsumodeenergíaenun20%-25%respecto a un balasto magnético estándar.

• Aumentanelfactordepotenciaprácticamentealaunidad, por lo que no habrá consumo de energía partición reactiva.

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• Permitenlaregulacióndelacantidaddeluzdelámpara,y por tanto, reducen el consumo energético.

• Losbalastosdeencendidoconprecaldeopuedenaumentar la vida de la lámpara hasta en un 50%.

• Noexistenintentosfallidosenelencendido.

• Mayor confort y reducción de la fatiga visual aleliminar los parpadeos por su funcionamiento en alta frecuencia.

• Eliminacióndelosruidosproducidosporelequipoelectromagnético.

• Protecciónde la lámparacontravariacionesde latensión.

• Desconexión automática de la lámpara cuandotras varios intentos fallidos la lámpara no enciende, evitando el parpadeo de la lámpara al final de su vida.

1.2.1.5. Tipos de sistemas de iluminación: tipos de luminarias

La luminaria es el elemento donde va instalada la lámpara y sus funciones son contener y proteger la lámpara y el equipo auxiliar y, principalmente, distribuir la luz producida por la lámpara en la forma más adecuada a cada aplicación. Los tipos de luminarias más utilizados en comercios son:

• Luminariaempotradaen techo técnicoparafluo-rescentes lineales.

• Luminaria decorativa por proyectores para haló-genos, incandescentes reflectoras y halogenuros metálicos.

• Luminaria decorativa empotrada o downlights para halógenos, incandescentes, fluorescentes compactas y halogenuros.

1.2.1.6. Tipos de sistemas de iluminación: sistemas de regulación y control

La elección de un sistema de control apropiado debe asegurar que la luz artificial sea utilizada estrictamente dónde y cuándo sea necesario. Con este tipo se pueden obtener importantes ahorros en el consumo energético de iluminación.

Interruptores manuales. Debe haber un número sufi-ciente de interruptores manuales de forma que se pueda independizar el funcionamiento de lámparas según su emplazamiento, especialmente aquellas que se encuen-tren próximas a puntos de luz natural como ventanas y lucernarios.

Interruptores horarios. Son sistemas de control de tiempo que permiten el encendido y apagado de las luces en función del horario establecido para cada zona y evitan que estén encendidas en momentos de no utiliza-ción. Son especialmente interesantes para la iluminación exterior y del escaparate.

Detectores de presencia. Son sensores que conectan o desconectan la iluminación del local en función de la presencia o no de personas. Se suelen utilizar en zonas donde la presencia de personas es esporádica o no se da de una manera continuada, como almacenes, pasillos, servicios, etc.

Control del nivel de iluminación en función de la luz natural. En aquellas zonas donde el nivel de iluminación natural es importante, existen muchas horas del día en


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las que la iluminación artificial no es necesaria o el nivel de iluminación es superior al necesario.

1.2.2. Climatización

En la siguiente tabla se muestra un esquema de los sistemas más frecuentes en la climatización de los locales comerciales:

Tabla 6. Tipos de sistemas de climatización en comercios.

Demanda Generación Distribución Elementofinal

Calefacción

Caldera Agua

Radiador

Suelo radiante

Fancoil

Bomba de calor

Agua Fancoil

Aire Rejillas y difusores

Acumuladores eléctricos

Refrigeración

Enfriadora o bomba de calor

(modo frío)

Agua Fancoil


Descarga directa

Calefacción/Refrigeración

Bomba de calor

Agua Fancoil


Descarga directa

Caldera y enfriadora

Agua Fancoil

A los sistemas anteriores, que forman parte de la instala-ción de climatización de la instalación, habría que añadir el sistema de regulación que se encarga de gestionar el funcionamiento de estos sistemas y su interacción con el edificio y con las condiciones ambientales.

1.2.2.1. Equipos de climatización

Calderas. La caldera es un aparato donde el calor gene-rado al quemar una mezcla de combustible/aire se trans-mite al agua que se utilizará en la calefacción. Cada caldera viene caracterizada por la potencia calorífica, o calor que se genera al quemar el combustible, y por su potencia útil, o calor que es realmente transferido al agua que circula por la caldera. La mayor parte del calor que se genera se transmite al agua, pero existe una parte que se pierde al ambiente a través de los humos, todavía calientes, que salen de la caldera. El rendimiento de la caldera vendrá dado por la relación entre la potencia útil y la potencia calorífica.

Los principales tipos de calderas son tres:

• Calderas estándar: La temperatura media del agua de la caldera suele ser 70 ºC, y no puede bajar de 50 ºC - 60 ºC para evitar que condense el vapor de agua de los humos de la combustión y se produzca la corrosión de la caldera.

• Calderas de baja temperatura: son capaces de funcionar de forma continua con una temperatura de agua de alimentación de entre 35 ºC y 40 ºC, y que, en determinadas condiciones, puede producir condensación del vapor de agua contenido en los humos de escape. La utilización de calderas de baja temperatura respecto a las calderas estándar, aporta un ahorro energético en torno a un 15% o superior.

• Calderas de condensación: están diseñada para condensar permanentemente una parte impor-tante del vapor de agua contenido en los gases de escapes procedentes de la combustión. La utiliza-ción de calderas de condensación respecto a las calderas estándar, aporta un ahorro energético en torno a un 25% o superior. Sólo se recomienda utilizar esta caldera cuando el combustible sea gas natural debido a que la cantidad de azufre en los humos de combustión es mucho menor que en el caso de emplear otros combustibles. Una elevada concentración de azufre en una caldera de conden-sación aumenta la corrosión de los materiales.

• Los combustibles más utilizados son el gas natural y el gasóleo. Se recomienda el gas natural porque tiene una combustión más eficiente y limpia que el gasóleo. Existen además en el comercio calderas alimentadas con biomasa, que garantizan un ahorro del 10% respecto a las de gasóleo.

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Bombas de calor. La bomba de calor es una máquina capaz de transferir calor de un ambiente a temperatura inferior a uno a temperatura superior. Está constituida por un circuito cerrado por donde circula un fluido refrigerante en forma de líquido o vapor en función de las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentre.

Las bombas de calor más utilizadas en el sector comercio son la bomba de calor aire-aire y la bomba de calor aire-agua.

•Bombas de calor aire-aire. Toman el calor del foco frío y lo ceden directamente al foco caliente (descarga directa) o al aire que es transportado a través de conductos hasta el local. Las configu-raciones típicas en las que se presentan son en forma de grupo compacto o grupo split.

- Grupo compacto. Todos los componentes se suministran como un conjunto, los más habi-tuales son desde pequeños acondicionadores de ventana de 2 kW - 6 kW, que calientan o enfrían el aire del local, hasta grupos compac-tos horizontales, verticales o de cubierta, que descargan el aire mediante conductos hasta el local climatizado. Los compactos horizontales y verticales pueden ir en el exterior o interior del edificio. Los de cubierta son específicos para la cubierta del edificio.

Las potencias de estos grupos compactos varían desde 7 kW hasta 80 kW.

- Grupo partido o split. Consta de dos unida-des, una externa y otra interna. Las unidades

interna y externa son conectadas en obra me-diante tuberías por donde circula el refrigeran-te. Cuando una unidad externa se conecta a varias internas se conoce como multisplit.

En función del modelo, la unidad interna pue-de producir la descarga directamente en el local o a través de conductos.

Las unidades internas de descarga directa en el local son para potencias más pequeñas y los tipos más comunes son:

◊ Murales con potencias hasta 7 kW. ◊ Tipo techo y cassette hasta 14 kW.

• Bombas de calor aire-agua. Son unidades compactas con todo el circuito de refrigeración y equipo hidráulico, situadas en el exterior y que se utilizan como centrales de producción de agua fría o caliente que luego se distribuye a las unidades terminales del edificio, normalmente fancoil.

En otras ocasiones, el agua fría o caliente pasa por unos elementos intermedios denominados UTA (unidades de tratamiento de aire) con unos inter-cambiadores llamados baterías, donde se produce el intercambio agua-aire. Estas UTA están provistas de ventiladores que impulsan el aire climatizado a través de la red de conductos del edificio. Este tipo de sistemas de UTA no se suelen emplear en comercios, sino en grandes edificios con muchas zonas a climatizar, como edificios de oficinas, hoteles, etc.


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1.2.3 Otros equipos

En este apartado se incluyen breves comentarios sobre aquellos equipos que, aun no siendo tan comunes en la actividad del comercio, son importantes en la factura energética. Por ejemplo, los refrigeradores (arcones, frigoríficos), mostradores, vitrinas refrigeradas, orde-nadores, equipos musicales, pequeños electrodomés-ticos, etc.

La eficiencia de estos equipos se decide en el momento de su compra, gracias a la etiqueta energética que algunos poseen, como: frigoríficos y congeladores, lava-doras, lavavajillas, secadoras, fuentes de luz domésticas, hornos, calentadores de agua y aire acondicionado.

En la etiqueta se hace referencia a la marca, denomi-nación del aparato y clase de eficiencia energética, y también se incluyen otras características que son propias de cada familia de equipos. Por ejemplo, el volumen de alimentos frescos o congelados para frigoríficos o el consumo de agua para lavavajillas.

Existen siete clases de eficiencia, identificadas por un código de colores y letras. El color verde y la letra A correspondería a los equipos más eficientes y el color rojo y la letra G, a los menos eficientes. Actualmente ya existen en el mercado electrodomésticos con etiquetado ecológico A+ y A++.

La eficiencia se define como el ahorro energético que presenta el equipo respecto al consumo de un equipo medio tipo, representado éste por la letra D y el color

amarillo en la etiqueta. Por supuesto, el consumo de este equipo tipo será diferente para cada familia de elec-trodomésticos.

De esta forma, los equipos etiquetados en verde presentan ahorros respecto al consumo habi-tual del equipo tipo en cuestión y los equipos etiquetados en rojo presentan sobreconsumos.


En este apartado se enuncian y detallan las situaciones más frecuentes que se pueden encontrar en los comer-cios del sector que supongan evidentes ineficiencias energéticas.

Parte del trabajo del empresario o encargado de mantenimiento debe consistir en identificar dichas ineficiencias, para poder evaluarlas y tomar medidas que puedan resolver la situación. La resolución de la ineficiencia no debe conllevar una disminución de la calidad del servicio prestado o de la productividad del comercio o del sistema en el que se aplique, sino que ha de proporcionar la posibilidad de obtener el mismo resultado pero con un menor gasto energético.

A continuación se describen las ineficiencias más comunes clasificadas en dos grandes grupos: las que se pueden aplicar a servicios y mantenimiento y las que simplemente tratan de identificar equipos energética-mente ineficientes, los cuáles se propondrán para ser sustituidos en el punto 3 de este manual.

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Independientemente de que las lámparas o equipos utilizados en iluminación del local sean más o menos eficientes, es de mayor importancia el uso que se está haciendo de esa iluminación.

Un sistema de iluminación y control de la iluminación reúne las siguientes características:

2.1.1.1. Iluminación deficiente del local

Proporciona la cantidad adecuada de luz para cada zona o ambiente que se desee crear en el local. Tanto la pobre iluminación, que proporciona una mala imagen del comercio ante el cliente, como la excesiva ilumina-ción, que puede crear reflejos y deslumbramientos, y que repercute negativamente en los costes operativos, deben ser evitadas a toda costa. Por lo tanto, hay que considerar si la iluminación general es la adecuada y si el cliente estará cómodo con dicha situación.

Inapropiado sistema de control y regulación. Un sistema de control de la iluminación es esencial para evitar costes innecesarios. Entre estos se incluyen los que regulan el flujo luminoso, los detectores de luz ambiental (no es necesario el mismo nivel de iluminación a las 10 de la mañana que a las 8 de la tarde) o los detectores de presencia (en zonas en las que el tráfico de personas sea ocasional, como unos probadores o un almacén).

Una luz encendida en una estancia donde no hay nadie es un gasto que no está aportando ningún valor añadido y, por lo tanto, es superfluo y debe ser eliminado.

Incorrecto mantenimiento del sistema de ilumina-ción. Con un adecuado mantenimiento del sistema de iluminación se podrán evitar y reducir gastos de reposi-ción de equipos y se mejorará la calidad de iluminación del local en general.


El sistema de climatización es importante en un local comercial, ya que proporciona confort al cliente e influye en su sensación general cuando se encuentra dentro del local. Puede presentar las siguientes ineficiencias, independien-temente de los equipos por los que esté compuesto.

2.1.2.1. Incorrecto funcionamiento de las calderas

En caso de que exista este equipo en el local, la correcta realización de la combustión en la misma es un parámetro que se debe vigilar, controlar y ajustar periódicamente.

Desaprovechamiento de calores residuales. El calor residual de algunos sistemas de climatización o calefac-ción pueden ser recuperados antes de ser desechados. En el punto 3 se refieren más explícitamente las posi-bles formas de hacer esta recuperación.

Inapropiado sistema de control y regulación. Una vez más, una mala gestión del sistema de climatización produce unas ineficiencias evidentes, como puede ser que la climatización permanezca encendida en momentos en que no hay nadie en el local o que haga demasiado frío o calor, con el consiguiente malestar del cliente.

Mantenimiento inadecuado. Un mantenimiento inapro-piado del sistema de climatización puede provocar que los equipos dejen de funcionar prematuramente o no lo hagan adecuadamente, generando consumos energé-ticos que podrían evitarse. Además, el mantenimiento preventivo puede ahorrar gastos en reposiciones que se podrían haber evitado con una mejor gestión.

2.1.3 Otros equipos

En el caso de que existan otros equipamientos en el local, debe prestarse especial atención a que no permanezcan encendidos o en posición stand by durante los periodos en los que el comercio no esté en funcionamiento.

Un ordenador enchufado, aunque esté apagado, sigue consumiendo energía durante la noche y días no laborables, suponiendo un gasto totalmente superfluo que puede ser evitado con la simple acción de desconectarlo físicamente del enchufe, ya sea manualmente o mediante una regleta con interruptor. Estas regletas pueden ser temporizadas, de modo que se reduce el margen de error.


A continuación se detallan los equipos que son energé-ticamente ineficientes y que pueden ser sustituidos de manera fácil, rápida y con bajo coste por equipos que proporcionan el mismo servicio pero con un menor consumo de energía. Como en el apartado anterior, se clasificarán según el sistema al que pertenecen:


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2.2.1.1. Lámparas incandescentes

Es la lámpara de iluminación de interiores más barata del mercado, pero también es la más ineficiente. Más del 90% de la energía aportada a la lámpara se transforma en calor y no en luz. Esto puede influir negativamente en la refrigeración del local en verano.

2.2.1.2. Balastos electromagnéticos para fluorescentes

Estos equipos, además de producir una importante cantidad de gasto energético desaprovechado, emiten calor que puede influir negativamente en la climati-zación del local (particularmente en verano), propor-cionan una calidad de iluminación inferior y disminuyen la vida de la lámpara más que si se usa el equipo elec-trónico.

2.2.1.3. Luminarias inapropiadas

Aunque las lámparas que se estén utilizando sean eficientes, una mala elección de las luminarias pueden estar provocando que la luz se dirija a donde no debe, creando reflejos, malos efectos visuales de iluminación y desaprovechamiento de la energía.


2.2.2.1. Aislamiento inadecuado del local

Las pérdidas térmicas a través de la evolución térmica del comercio contribuyen a un mayor gasto energético en climatización. Un vidrio de baja calidad o una ventana mal ajustada generan sensación de desconfort al cliente

y producen un gasto de energía fácilmente evitable mediante la subsanación de esta situación.

2.2.2.2. Sistema de climatización inadecuado

Es posible que el sistema mediante el que se está clima-tizando el local no sea el más apropiado para la zona y tipo de comercio. Un sistema de aire acondicionado puede resultar absolutamente necesario en una determinada zona climática, mientras que es totalmente innecesario en otras. De forma análoga, algunos locales necesitarán ser calefactados en invierno y otros no.

El uso de bomba de calor para zonas en las que las temperaturas en invierno bajen considerablemente no es adecuado, ya que en estas circunstancias el rendi-miento de estos equipos es muy bajo y pueden estro-pearse prematuramente.

2.2.2.3. Calderas convencionales

Estos equipos pueden ser sustituidos por nuevos tipos de calderas más eficientes, como las de funcionamiento en baja temperatura o de condensación. Esta medida requerirá una inversión fuerte, pero tiene unos periodos de retorno de la inversión muy razonables.


En este apartado se detallan las diferentes actuaciones que se pueden llevar a cabo en los diferentes sectores estudiados para resolver las ineficiencias presentadas en el capítulo anterior.

La mayoría de las medidas que se proponen resultan de fácil y barata implantación, consiguiendo unos periodos

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de retorno de la inversión muy bajos, por lo que suponen una gran oportunidad para el pequeño empresario de reducir sus costes operativos con poco esfuerzo.

3.1. Mejoras en sistemas de iluminación

Dado que este sistema supone prácticamente el 50% del gasto energético de gran cantidad de comercios, las mejoras en este tipo de sistemas tienen grandes poten-ciales de ahorro en la mayoría de estos locales.

Son medidas rápidas y directas, de fácil y barata imple-mentación. Algunas, como la sustitución de bombillas es prácticamente directa e instantánea, y las más complejas no deberían llevar más de un día de implantación en un local no extremadamente grande.

3.1.1 Lámparas fluorescentes con balastos electrónicos

Las lámparas fluorescentes son, generalmente, las más utilizadas para las zonas donde se necesita una luz de buena calidad y pocos encendidos. Este tipo de lámparas encuentra una buena aplicación en el alumbrado general de un local, donde las exigencias en cuanto a rendimiento de color no son tan elevadas.

La vida media de los tubos fluorescentes es de 7.500 horas y su depreciación del flujo luminoso, para esta vida media, es del 25%. Este tipo, como todas las lámparas de descarga, necesita un elemento auxiliar que regule la

intensidad de paso de la corriente, que es la reactancia o balasto.

El balasto convencional que se utiliza en la mayoría de luminarias de tubo fluorescente es de tipo electromagné-tico, que consiste en un gran número de espiras de hilo de cobre arrolladas sobre un núcleo, y que, por su concep-ción, tiene elevadas pérdidas térmicas, lo que se traduce en un consumo energético que, en muchos casos, puede alcanzar el 50% de la potencia del tubo utilizado.

La tecnología de los balastos energéticos de alta frecuencia permite, además, la regulación de la intensidad de la lámpara, lo que a su vez ayuda a adaptar el nivel de iluminación a las necesidades, con la consiguiente optimización del consumo energético. Esta posibilidad resulta de especial interés en sistemas de iluminación con control fotosensible que permiten ajustar el nivel de iluminación en función de la luz natural del local.

3.1.2 Uso de lámparas de descarga

Las lámparas de descarga de alta intensidad consisten en un tubo hecho de cuarzo o de un material cerámico, dentro del cual va contenido un gas a elevada presión y temperatura, en el que se produce la descarga eléctrica.

El consumo energético de estas lámparas es un 70% inferior al de las incandescentes halógenas utilizadas normalmente. Además, presentan una duración más larga y reducen notablemente la emisión térmica, por lo que proporcionan una mayor sensación de confort y reducen las necesidades de aire acondicionado en verano.


20

El inconveniente de estas lámparas es el valor de la inver-sión, que resulta más elevado debido a que necesitan de un arrancador y de un balasto regulador de su funciona-miento. No obstante, esta diferencia de coste se amortiza muy bien con el ahorro energético conseguido con ellas.

3.1.3 Uso de lámparas fluorescentes compactas

Las lámparas fluorescentes compactas resultan muy adecuadas en sustitución de las incandescencia tradicio-nales, pues presentan una reducción del consumo ener-gético del orden del 75%, así como un aumento en la duración de la lámpara de entre 8 y 10 veces respecto a las lámparas de incandescencia.

Tienen el inconveniente de que no alcanzan el 80% de su flujo luminoso hasta pasado un minuto de su encendido, por lo que encuentran una buena aplicación en aquellos sitios donde han de estar en funcionamiento de forma continua o no posean muchos encendidos y apagados.

Estas lámparas encuentran especial utilidad en aplica-ciones comerciales y profesionales, en zonas donde los requisitos en cuanto a color no son demasiado elevados, debido al ahorro de energía y a la larga vida de la lámpara, y se encuentra muy difundido su uso en las luminarias denominadas downlights, las cuales llevan incorporado este tipo de lámpara.

3.1.4 Sustitución de luminarias

La luminaria es el elemento donde va instalada la lámpara y su función principal es la de distribuir la luz producida por la fuente en la forma más adecuada a las necesidades. Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflec-tores cuidadosamente diseñados para dirigir la luz de las lámparas en la dirección deseada.

Es interesante resaltar dentro de este apartado, por su relevancia para el sector del comercio, la utilización de luminarias tipo downlights, con las cuales se consigue un buen direccionamiento de la luz hacia el plano donde se necesita y también el uso de los proyectores, interesante en aquellos puntos donde se requiere un importante nivel de iluminación en una zona muy localizada.

3.1.5 Aprovechamiento de la luz diurna

El uso de la luz diurna tiene un impacto considerable en el aspecto del espacio iluminado y puede tener implica-

ciones considerables a nivel de la eficiencia energética. Los ocupantes de un edificio generalmente prefieren un espacio bien iluminado con luz diurna, siempre que se eviten los problemas de deslumbramientos y de calen-tamiento.

Hay que tener en cuenta que para una obtención completa de la utilización de la luz natural es importante asegurar que la iluminación eléctrica se apague cuando la luz diurna suministra una iluminación adecuada. Esto se consigue mediante el uso de sistemas de control apropiados y puede requerir un cierto ni vel de automatización.

3.1.6 Sistemas de control y regulación

Un buen sistema de control de alumbrado proporciona una iluminación de calidad solo cuando es necesario y durante el tiempo que es preciso. Con un sistema de control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras en la eficiencia energética de la iluminación de un edificio.

Un sistema de control de la iluminación completo combina sistemas de control de tiempo, sistemas de control de la ocupación, sistemas de aprovechamiento de la luz diurna y sistemas de gestión de la iluminación.

Los sistemas de control de tiempo permiten apagar las luces según un horario establecido para evitar que las mismas estén encendidas más tiempo del necesario.

Por otro lado, los de control de la ocupación facilitan, mediante detectores de presencia, la conexión y desco-nexión de la iluminación en función de la existencia o no de usuarios en las estancias controladas.

Con la adopción de estas sencillas medidas de control se puede llegar a obtener ahorros energéticos del orden del 10% del consumo eléctrico en iluminación, con una inver-sión moderadamente reducida.

3.1.7 Gestión y mantenimiento

Las luminarias y las paredes de los recintos se ensucian con el tiempo, por lo que la luz emitida por las lámparas decrece. También debe tenerse en cuenta el enveje-cimiento de los equipos. Por ello, el nivel de ilumina-ción de la instalación de alumbrado disminuye. La falta de mantenimiento significa que la instalación no está funcionando correctamente y que el dinero está siendo malgastado.

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Muchas instalaciones están deficientemente mantenidas, con lo que una simple limpieza de lámparas y luminarias puede mejorar sustancialmente la iluminación.

Mediante revisiones periódicas, es conveniente hacer una inspección en cada punto de luz, comprobando:

• Aspectodeloscablesinternosqueinterconectanlos diversos componentes de equipo en el interior de las luminarias, cambiando los que presenten algún deterioro.

• Aprietedetornillosyestadoderegletasyporta-lámparas.

• Aspectodeloselementosquecomponenelequipoauxiliar, efectuando mediciones para comprobar el correcto funcionamiento en caso de dudas.

• Estadode limpiezade las lámparasy luminarias,eliminando depósitos de suciedad acumulada, insectos, etc.

• Aislamientocorrectodelainstalaciónysusequipos.

Por último, hay que considerar que la plantilla de la empresa debe estar implicada en el ahorro energético. Sin su cooperación, fracasarán la mayoría de estrategias de control. Se ha de explicar que los ahorros energéticos no se obtienen a costa de sus condiciones de iluminación.

3.2. Mejoras en sistemas de climatización

Las características de acondicionamiento térmico están basadas en el confort de los usuarios de las instalaciones del

local y se define como la sensación agradable y equilibrada entre humedad, temperatura, velocidad y calidad del aire, y está en función de la ocupación y de la actividad que se vaya a desarrollar en cada uno de los locales a climatizar.

Los sistemas de calefacción y climatización representan también un apartado importante dentro del consumo energético de un local comercial. Este hecho, junto con la evolución de los costes energéticos, ha causado que en los edificios de nueva construcción se consideren los aspectos de diseño desde la óptica energética y que este enfoque, desde el punto de vista del ahorro energé-tico, sea compatible con otros factores del diseño como pueden ser los estéticos o el confort.

3.2.1 Mejora del aislamiento

La primera solución para un buen rendimiento térmico consiste en tomar las medidas necesarias para reducir las pérdidas de calor en invierno y las ganancias de calor en verano. De este modo, se disminuye la demanda de energía necesaria para el acondicionamiento térmico del local. Estas pérdidas de calor dependen, en primer lugar, de las características constructivas del edificio.

El aislamiento exterior del edificio es fundamental a la hora de obtener un buen comportamiento energético del edificio, por lo que es importante partir de un buen diseño que incluya el aislamiento de las paredes, las ventanas, el suelo y el tejado, de forma que se minimicen las pérdidas a través de los cerramientos del local.

Las puertas y ventanas son otros elementos importantes a considerar con vistas al ahorro energético y tienen la ventaja de ser elementos de fácil sustitución, compa-radas con los cerramientos.


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Las puertas han de ser, principalmente, de madera o aglomerados, y a ser posible con material aislante en su parte media. Las puertas que dan al exterior deben disponer, además, de cintas o selladores en su marco. Para las ventanas, se considera una solución óptima el uso de doble cristal con cámara de aire. Aunque el coste es mayor que las de vidrio simple, se consigue reducir las pérdidas a la mitad, por lo que, en la actualidad, es el tipo de ventana más habitual en los edificios nuevos.

Otro parámetro que afecta al valor de la ganancia térmica de un local es la existencia de protecciones solares, tanto interiores como exteriores. La utilización de protecciones solares es un buen modo para reducir la ganancia solar en verano, existiendo diferentes tipos de protecciones, siendo más adecuado un tipo u otro en función de la orientación.

Si la orientación es sur, las más adecuadas son las protec-ciones solares fijas o semifijas. Para una orientación oeste o noreste se recomienda el uso de protecciones solares con lamas horizontales o verticales móviles. Para una orien-tación este u oeste se aconseja protecciones móviles, siendo agradable, tanto al amanecer como al atardecer, la entrada de luz solar en épocas frías o templadas.

3.2.2 Control y regulación

Otra mejora importante a la hora de reducir la demanda energética de calefacción y aire acondicionado consiste en la implantación de un buen sistema de control y regu-lación de la instalación que permita controlar el modo de operación en función de la demanda de cada momento.

Para ello es importante vigilar los niveles de regulación de temperatura. El IDAE estima que se puede producir un ahorro del 7% por cada grado que baje la calefacción. Si la calefacción tiene una temperatura de 30 ºC frente a la recomendada de 21 ºC existiría una posibilidad de ahorro del 60% en invierno.

En verano el IDAE estima que se puede llegar al 8% de ahorro por cada grado centígrado que se suba el aire acondicionado en verano. Si el termostato tiene una temperatura de 21 ºC frente a los 25 ºC recomendados, existiría una posibilidad de ahorro del 40% en verano.

3.2.3 Recuperación de calor del aire de ventilación

Consiste en la instalación de recuperadores de calor del aire de ventilación. En el recuperador se produce un intercambio de calor entre el aire extraído del edificio y el aire exterior que se introduce para la renovación del aire interior.

De esta manera, se consigue disminuir el consumo de calefacción durante los meses de invierno, ya que el aire exterior de renovación se precalienta en el recu-perador, y en verano se reduce el consumo eléctrico asociado al aire acondicionado.

3.2.4 Bombas de calor

La bomba de calor es un sistema reversible que puede suministrar calor o frío a partir de una fuente externa

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cuya temperatura es inferior o superior a la del local a calentar o refrigerar, utilizando para ello una cantidad de trabajo comparativamente pequeña.

La aplicación de las bombas de calor al sector comercial es muy habitual. El rendimiento de las bombas de calor (COP) es del orden de entre 2,5 y 4. Rendimiento que está muy por encima del de una caldera de combus-tible, por lo que, aunque la electricidad tiene un precio más elevado, estos equipos representan en muchos casos una alternativa más competitiva que el uso de calderas para la producción del calor, dependiendo del coste del combustible utilizado.

Por otra parte, las bombas de calor ofrecen una clara ventaja en relación con el medio ambiente, si las comparamos con los equipos de calefacción convencio-nales. Estas ventajas han sido estudiadas por la Agencia Internacional de la Energía (AIE), que ha analizado las opciones siguientes: caldera convencional de gasóleo, caldera convencional de gas, bomba de calor eléctrica con electricidad obtenida en plantas convencionales de generación eléctrica, bomba de calor a gas y bomba de calor eléctrica con electricidad obtenida a partir de energías renovables.

Los resultados demostraron que tanto la bomba de calor eléctrica como la de gas emiten considerablemente menos CO2 que las calderas. Una bomba de calor que funcione con electricidad procedente de energías reno-vables no desprende CO2.

3.2.5 Optimización del rendimiento de las calderas

Aunque su implantación en el sector comercial es escasa, las calderas de agua caliente son también un sistema muy utilizado para las instalaciones de calefac-ción. El primer paso para obtener un buen rendimiento es un correcto dimensionamiento de las calderas, adecuando su potencia a la demanda y evitando sobre-dimensionamientos innecesarios.

También es conveniente disponer de un sistema de control de la instalación para evitar excesivas pérdidas de calor cuando la caldera está en posición de espera, así como llevar a cabo la revisión periódica de las calderas, de forma que se mantengan funcionando en sus niveles óptimos de rendimiento.

Se estima que la combinación de sobredimensiona-miento, pérdidas en posición de espera y bajo rendi-miento, resulta en un rendimiento global anual inferior

en un 35% al de las calderas nuevas, correctamente dimensionadas e instaladas.

Cuando se haga la revisión periódica de las calderas, es recomendable realizar un análisis de la combustión, para ver si está funcionando en condiciones óptimas de rendimiento.

También es importante la conservación y reparación de los aislamientos de las calderas, de los depósitos acumuladores y en los conductos de transporte del agua caliente (en caso de que existan).

3.2.6 Calderas de baja temperatura y condensación

Las calderas convencionales trabajan con temperaturas de agua caliente entre 70 ºC y 90 ºC y con temperaturas de retorno del agua superiores a 55 ºC en condiciones normales de funcionamiento.

Una caldera de baja temperatura, en cambio, está dise-ñada para aceptar una entrada de agua a temperaturas menores a 40 ºC. Por ello, los sistemas de calefacción a baja temperatura tienen menos pérdidas de calor en las tuberías de distribución que las calderas convencionales.

Las calderas de condensación están diseñadas para recuperar más calor del combustible quemado que una caldera convencional y, en particular, el calor del vapor de agua que se produce durante la combustión de los combustibles fósiles. De esta manera, se consiguen rendimientos energéticos más altos, en algunos casos superiores al 100%, referido al poder calorífico inferior del combustible.

La diferencia estriba en la mayor inversión de este tipo de calderas, que suele ser entre un 25% - 30% más para las de baja temperatura y hasta el doble de la inver-sión en el caso de las calderas de condensación.

3.2.7 Mantenimiento adecuado

Es conveniente realizar un adecuado mantenimiento de los sistemas de calefacción y de aire acondicionando, revi-sando regularmente todos los componentes de la instala-ción, comprobando los niveles de liquido refrigerante, el sistema de aislamiento, los filtros de aire y el rendimiento y el correcto funcionamiento de las calderas, con el fin de que no aumente el consumo de energía y minimizar así las fugas de gases que destruyen la capa de ozono.


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3.3. Mejoras en otros equipos

Las principales mejoras que se pueden encontrar en otro tipo de equipos son relativas a las cámaras frigoríficas o a consumos de stand by.

3.3.1 Frigoríficos y máquinas frigoríficas

Los comercios que principalmente utilicen estos equipos serán los del sector de alimentación y harán uso de conge-ladores, vitrinas refrigeradas, armarios expositores, etc. La potencia de estos equipos no suele ser muy grande, pero al tener un uso continuo (solo se desconectarán para eliminar la escarcha y realizar la limpieza de los mismos), su consumo puede resultar apreciable.

Para reducir el consumo en estos equipos refrigeradores se pueden seguir las siguientes recomendaciones:

• Evitarlaproducciónexcesivadehieloyescarcha,dado que son aislantes y dificultan el enfriamiento en el interior. Existen equipos con una circulación continua de aire en el interior que evita la forma-ción de hielo y escarcha.

• Elegir equipos que controlen la temperatura yhumedad, con diferenciador de zonas para dife-rentes productos.

• Sielaparatoacomprarllevaetiquetado,optarporlos de la clase A.

• Situar el equipo refrigerador en un lugar frescoventilado, alejado de posibles fuentes de calor: radiación solar, otros equipos...

• Comprobar la estanqueidad de los armarios ycongeladores.

• Nointroduciralimentoscalientes.

• Aldescongelarunalimento,hacerloenelcompar-timiento de refrigerados en vez de en el exterior, se obtendrán ganancias gratuitas de frío.

3.3.2 Otros equipos

En cuanto a los pequeños electrodomésticos, equipos musicales, ordenadores, etc., tienen pequeñas poten-cias, excepto los que producen calor (plancha, secadores,

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aspiradores) cuyas potencias son mayores. El uso de los pequeños electrodomésticos será puntual, con lo que su consumo no será excesivo. Si el comercio utiliza humidi-ficador, es recomendable que sea por ultrasonidos, que proporcionan vapor frío, y al no poseer resistencias eléc-tricas su consumo es menor.

Si existe televisión, es importante tener en cuenta que, aun siendo su potencia pequeña, si su uso es continuado sus consumos pueden ser importantes. Como regla general, en un televisor, a mayor tamaño de pantalla, mayor potencia y, por lo tanto, mayor consumo a igualdad de horas de funcio-namiento. Estos equipos, en modo de espera (sin imagen en la pantalla y con el piloto encendido) pueden llegar a gastar hasta un 15% del consumo en condiciones normales de funcionamiento. Por lo tanto, se recomienda apagarlos totalmente apretando el interruptor de desconexión.

Cuando además de televisión, en el comercio haya equipos musicales se recomienda conectarlos todos a través de una base de enchufes múltiple con interruptor y en el momento del cierre del comercio apagar el interruptor de la base, para asegurarnos de que no existan consumos en modo espera durante las ausencias nocturnas.

4 Bibliografía

• Guía de ahorro y eficiencia energética en locales comerciales de la Comunidad Valenciana. AVEN Agencia Valenciana de la Energía (2005).

• Cuaderno uso racional de la energía en comer-cios. 1.ª Edición., Junio 2006. Junta de Castilla y León. Ente Regional de la Energía de Castilla y León.

• Guía de uso racional de la energía en comer-cios. 1.ª Edición. Junio 2006. Junta de Castilla y León. Ente Regional de la Energía de Castilla y León.

• Presentación: ahorro y eficiencia energética en comercios minoristas. Guillermo J. Escobar, para EREN. Cámara Oficial de Comercio e Indus-tria de Ávila, 17 de mayo de 2007.


06 Comercios al por menor (establecimientos comerciales) [CNAE 47]

Guillermo J. escobar



Obra realizada por:






Hoteles y restaurantesCNAE 55.1 y 56.1





1.1. Servicios necesarios en hoteles y restaurantes 6

1.1.1. Iluminación 6 1.1.2. Climatización 7 1.1.3. Sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) 8 1.1.4. Agua fría 9 1.1.5. Cocina 9 1.1.6. Comedor 9 1.1.7. Frío industrial 9 1.1.8. Piscinas de agua fría 9 1.1.9. Piscinas de agua caliente 10 1.1.10. Lavandería 10 1.1.11. Desalación de agua 10 1.1.12. Zonas comerciales 10

1.2. Distribución de consumo de energía 10

1.2.1. Energía eléctrica. Balance por servicios. 11 1.2.2. Combustibles. Balance por servicios. 12

1.3. Distribución del consumo de agua 12

1.3.1. Agua fría. Balance 13 1.3.2. Agua caliente. Balance energético 13

1.4. Principales equipos consumidores 14

1.4.1. Energía eléctrica 14 1.4.2. Combustibles 14 1.4.3. Energía transformada 15 1.4.4. Agua 15



2.1.1. Servicio de iluminación 15 2.1.2. Servicio de climatización 16 2.1.3. Servicio de ACS 16

índice 2.1.4. Servicio de agua fría 16 2.1.5. Servicio de cocina 16 2.1.6. Servicio de restaurante 16 2.1.7. Frío industrial 17 2.1.8. Servicio de lavandería 17


2.2.1. Servicio de iluminación 17 2.2.2. Servicio de climatización 18 2.2.3. Servicio de ACS 18 2.2.4. Servicio de agua fría 18 2.2.5. Servicio de cocina 18 2.2.6. Servicio de piscinas de agua caliente 18 2.2.7. Servicio de lavandería 18

2.2. Características constructivas y cerramientos. 18


3.1. Gestión energética 19

3.1.1. Etapas de la gestión energética 19 3.1.2. Gestión energética normalizada 20

3.2. Control centralizado 20

3.3. Mejoras en servicios 20

3.3.1. Mejoras en el servicio de iluminación 20 3.3.2. Mejoras en el servicio de climatización 21 3.3.3. Mejoras en el servicio de ACS 21

3.4. Mejoras en equipos 22

3.4.1. Iluminación 22 3.4.2. Climatización 22 3.4.3. ACS 23 3.4.4. Agua fría 24 3.4.5. Piscinas climatizadas 25

4. Bibliografía 25


Hoteles y restaurantesCNAE 55.1 y 56.1

07

Manual de eficiencia energética para pymes Hoteles y restaurantes (CNAE 55.1 y 56.1)

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0 Introducción

Los hoteles y los restaurantes no fabrican en el sentido estricto de la palabra, sino que ofertan diferentes servicios a sus clientes.

Entre los servicios principales que prestan, y que son el objeto básico de su existencia, se encuentran el aloja-miento y el servicio de comidas.

Adicionalmente, hoteles y restaurantes ofrecen servicios tales como la celebración de diferentes eventos, en los que el alojamiento puede no contemplarse, pero sí el servicio de restauración, más o menos completo según el deseo del cliente.

Alrededor de esos servicios fundamentales se encuentran los derivados de la necesidad de mantener un ambiente determinado. Es decir, el alumbrado y la climatización (calefacción, refrigeración y ventilación), y la disponibilidad de agua fría y caliente.

Asimismo, los hoteles pueden prestar una serie de servi-cios extra de entretenimiento/esparcimiento de índole cultural, deportivo, relax, etc.

Para tener disponible tal oferta de comodidades para los clientes, hoteles y restaurantes tienen que mantener operativos una serie de sistemas técnicos, que son los verdaderos consumidores de energía.

A continuación se van a revisar los sistemas consumidores y los equipos que los forman, tanto para los hoteles como para los restaurantes, entendiéndose que hay partes que no afectan a los restaurantes.

No obstante, todo lo relativo a restaurantes está incluido en las partes comunes con los hoteles, como, por ejemplo: cocina, comedores, agua caliente sanitaria, calefacción, ventilación y refrigeración, iluminación, etc.

Además de los consumos de energía, en el caso de hoteles y restaurantes el ahorro de agua tiene gran importancia, ya que todo el ahorro de este bien repercute en ahorro de combustibles (calentamiento) y electricidad (bombeo).


1.1. Servicios necesarios en hoteles y restaurantes

1.1.1 Iluminación

El servicio de iluminación de un hotel o restaurante es un sistema consumidor de energía eléctrica y está compuesto por lámparas, luminarias y equipos auxiliares.

Dicho servicio debe dotar al establecimiento de niveles de iluminación adecuados (obtener sensación de confort). La calidad de iluminación no solo depende de la iluminancia (medida en luxes (lx) o lumen (lm) por m2), sino de la calidad de reproducción cromática del deslumbramiento y otros efectos. En hoteles y restau-rantes hay que distinguir dos grupos de zonas respecto al enfoque que se debe dar al diseño de las instala-ciones.

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El primer grupo de zonas es el que podemos llamar como zonas técnicas. Son las zonas en las que se desplazan los trabajadores. En este grupo de zonas, los criterios que deben primar son el de funcionalidad (luz apropiada al trabajo que se desarrolla) y el de eficiencia alcanzar el nivel necesario con el mínimo consumo de energía. El segundo grupo de zonas es el transitado por la clientela. En este grupo, aun dependiendo de cada zona, prima el criterio de confort y el de eficiencia.

La iluminación típica en hoteles y restaurantes suele recurrir a lámparas halógenas dicroicas en áreas como halls, comedores y salones; lámparas fluorescentes compactas y halógenas en pasillos, y lámparas fluores-centes estándar en áreas técnicas. En las habitaciones conviven diferentes tecnologías de lámparas, como haló-genos en el baño, fluorescentes compactas en alum-brado general y halógenos o incandescentes en luces de mesilla. En las áreas técnicas se emplean luminarias reflectoras o regletas cubiertas y lámparas fluorescentes tubulares.

Según el criterio de funcionalidad, se recomienda seguir los consejos del Comité Español de Iluminación. A conti-nuación se muestran algunos valores para zonas tipo de hoteles y restaurantes.

En segundo lugar, además de fijar un adecuado nivel de iluminancia, es necesario establecer el valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI). Para este índice se marcan/indican unos valores mínimos obliga-torios. Mediante el cálculo de este valor se determina la eficiencia energética de una instalación de iluminación en una zona.

Según se detalla en el Código Técnico de Edificación, el VEEI se calcula del siguiente modo:

VEEI =Potencia instalada x 100 W

Superficie iluminada (m2) x iluminación media mantenida (lx)

Por tanto, mediante el seguimiento de ambos paráme-tros es posible obtener una instalación de iluminación que proporcione una agradable sensación de confort y que, además, no sobrepase límites de consumo eléc-tricos adecuados.


El servicio de climatización de un hotel o restaurante es el encargado de otorgar confort térmico a los usua-

Iluminación (LX)

Posición de medida

HABITACIONES

Alumbrado general 50-100 Suelo

Cabecero cama 150-300 Plano de lectura

BAÑOS

Iluminación general 100 Suelo

Espejo 200 Rostro

BAR-RESTAURANTE

Bar 150-200 Mostrador

Restaurante 150-200 Mesas

SALA DE CONVENCIONES

Salones 150-300 Suelo

Oficinas 400 Mesas

Fuente: Comité Español de Iluminación

Tabla 1. Valores de iluminación.

Iluminación (LX)

Posición de medida

EXTERIOR

Vías de acceso 10-15 Suelo

Aparcamiento 3-5 Suelo

Jardín 3-5 Suelo

Fachada 25-100 Pared

HALL

Alumbrado general 150-200 1 m del mostrador

Recepción-caja 300-500 Mostrador

Pasillos y escaleras

Alumbrado diurno 150-200 1 m del suelo

Alumbrado nocturno 75-100 1 m del suelo


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rios y trabajadores, de forma que las zonas climatizadas deben tener niveles de temperatura, humedad y ventila-ción adecuados. Estos valores están especificados en el Reglamento de Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE). La temperatura operativa en invierno debe estar entre 21 ºC y 23 ºC y entre 23 ºC y 25 ºC en verano, mientras que la humedad relativa en invierno oscilará entre el 40% y el 50%, y en verano entre el 45% y el 60%.

Para cumplir estos requisitos, la instalación de la climati-zación se compone de diversos sistemas y equipos tales como calderas, máquinas enfriadoras, unidades de trata-miento de aire, bombas de impulsión de fluidos, válvulas, tuberías, fancoils, así como termostatos reguladores de temperatura individualizados.

Por tanto, este servicio es consumidor de energía eléc-trica, de energía térmica y de agua.

1.1.2.1. Ventilación

La ventilación es la renovación del aire interior de una sala y puede ser natural o forzada. Cuando la ventilación es mecánica se emplean equipos extractores, típicos en cocinas, o unidades de tratamiento de aire (UTA). Las UTA, también llamadas climatizadores, son equipos en los que se acondiciona el aire antes de introducirlo en la sala a la que se dé servicio.

1.1.2.2. Refrigeración

La refrigeración de hoteles, en los casos más comunes, se realiza a partir de máquinas enfriadoras de agua y, cada vez en mayor proporción, están condensadas por aire. Estos equipos emplean energía eléctrica para su funcionamiento (veáse apartado 1.4.1).

La refrigeración de restaurantes o de hoteles de pequeña capacidad se suele realizar con equipos de aire acondicio-nado tipo split, por lo que no hablamos de climatización, sino simplemente de refrigeración, ya que no se controla la humedad ni se regula la ventilación.

1.1.2.3. Calefacción

La calefacción de hoteles, normalmente, se realiza a partir de calderas (veáse apartado 1.4.2). El agua caliente gene-rada en la caldera se transporta por la red de tuberías con ayuda de los equipos de bombeo para llegar a equipos terminales como UTA, en caso de salas y salones, o como fancoils y radiadores, en caso de habitaciones.

En el caso de restaurantes o de hoteles de pequeña capacidad, la calefacción se suele establecer con equipos de bomba de calor autónomos, o con pequeñas calderas y radiadores convencionales.

1.1.3 Sistema de agua caliente sanitaria (ACS)

Los sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) son aque-llos que producen y distribuyen agua de consumo y que ha sido sometida a algún tipo de tratamiento térmico para que sea apta. Esta agua de consumo es la que se obtiene en los puntos terminales del establecimiento (grifos de lavabos, duchas, cocina y restauración).

La producción de ACS en hoteles se suele realizar mediante calderas de agua caliente, aunque hoy en día la legislación hace que la tendencia torne a producción de ACS mediante instalaciones solares térmicas o a partir de calor residual de máquinas enfriadoras (las que dispongan de sistema de recuperación de calor). No obstante,

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existen otras formas posibles, como la utilización de calderas eléctricas o calentadores instan táneos de gas, entre otras, aunque no sean recomendadas si se siguen criterios de eficiencia energética.

En instalaciones en las que se requiere grandes cantidades de ACS, ésta se almacena en tanques de acumulación. En estos casos, la legislación obliga a que se realicen trata-mientos térmicos determinados para evitar legionela. El obje-tivo de utilizar estos tanques es porque el consumo de ACS no es constante y así se evita que las calderas solo entren en funcionamiento en los momentos de demanda, ya que el rendimiento de éstas sería menor al estar trabajando de forma intermitente en lugar de trabajar de forma continua.

1.1.4 Agua fría

El consumo de agua fría en hoteles y restaurantes es muy importante, ya que el gasto económico asociado es elevado y representa un papel notable en los costes de operación del establecimiento, sobre todo en los hoteles, y más si son del perfil vacacional costero.

En los hoteles, el consumo de agua adquiere un papel representativo, ya que se consume en el sistema de generación térmica (tanto para frío como para calor como en ACS), en piscinas, en riego de jardines, en lavandería, en el servicio de limpieza, en habitaciones, en las cocinas, en los restaurantes, en aseos y en spas en el caso de hoteles balneario.

En restaurantes, el consumo es menor que en el caso anterior. La cocina, las barras y los aseos son los puntos de mayor consumo, y el riego de jardines en restaurantes que los tengan.

1.1.5 Cocina

Las cocinas de hoteles y restaurantes están compuestas por equipos eléctricos y equipos que funcionan con combustibles gaseosos, denominados gasodomés-ticos. Entre el equipamiento típico se encuentran hornos, planchas, robots de cocina, batidoras, cámaras, mesas calientes, marmitas, etc.

Por otro lado, se encuentran los cuartos fríos, que bási-camente demandan frío para mantener la sala a una temperatura compatible con el tipo de alimento que se procesa. Estas salas suelen ser independientes de la climatización general del establecimiento y utilizan de equipos autónomos o sistemas tipo split o multisplit.

1.1.6 Comedor

Los comedores son consumidores de energía eléctrica mayoritariamente. Es necesario distinguir entre dos tipos de comedor, que dependen mucho del tipo de comida que se sirve en ellos: los que sirven menús o comidas a la carta en las mesas o los que disponen de bufé. Estos últimos tienen mayor consumo eléctrico debido a la cantidad de mesas calientes y frías que se tienen para mantener los alimentos a la temperatura necesaria y la iluminación localizada que se emplea para hacerlos más apetecibles.

Si es tipo bufé, antes de la hora de comer existe el consumo para preparar casi toda la comida; durante la comida, aparece otro consumo de las líneas de mesas calientes y frías y su iluminación, así como la zona show-cooking. Acabado el servicio, se produce un consumo importante en la limpieza de vajilla y equipos de cocina.

En los de servicio en mesa, al principio se preparan los guisos, mientras que otros platos hay que irlos prepa-rando bajo comanda, a cambio de no haber mesas calientes/frías ni show-cooking en el comedor. Al final, la limpieza de vajilla y equipos es similar.

1.1.7 Frío Industrial

Los principales equipos de frío industrial en hoteles y restaurantes son las cámaras frigoríficas empleadas para conservar los alimentos que después se procesan en las cocinas o que se sirven directamente. La cantidad de productos que se guardan en las cámaras es práctica-mente constante a lo largo del año. Por tanto, el consumo energético de este equipamiento también lo es, si está bien aislado y no sufre directamente las variaciones de la temperatura exterior.

Las instalaciones de producción de frío industrial están compuestas por compresores que enfrían un fluido que a su vez enfría la cámara y el armario o el mueble donde se almacenan los alimentos.

1.1.8 Piscinas de agua fría

Las piscinas de agua fría normalmente están al descu-bierto. Son consumidoras de agua y de energía eléctrica empleada en los equipos de bombeo y en la depuradora.

El consumo de agua del hotel en piscinas depende, en primer lugar, de la cantidad de piscinas existentes y de las


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dimensiones de éstas. En segundo lugar, de las veces que se renueve el agua. Cuantos más ciclos de renovación se den, mayor es el consumo.

A su vez, la proporción de agua renovada depende de la legislación específica y del sistema de depuración que se utilice. Los más eficaces requieren una menor renovación de agua.

1.1.9 Piscinas de agua caliente

Las piscinas de agua caliente pueden ser de interior o de exterior.

Normalmente, el agua es calentada desde un circuito activado por calderas que funcionan con combustibles gaseosos o líquidos, pero la legislación vigente obliga a que se haga a partir de energías renovables o con ener-gías residuales en piscinas descubiertas.

Del mismo modo, el consumo de agua de las piscinas depende del número de piscinas existentes, de su volumen, de la renovación del agua y de los factores de uso mencionados para las de agua fría.

En las piscinas de agua caliente cubiertas, el consumo eléctrico presenta un porcentaje mayor porque, además de tener equipos de bombeo y depuradoras, tienen bombas de calor o climatizadoras que mantienen la temperatura y la humedad en el local.

1.1.10 Lavandería

Los hoteles generalmente tienen dos opciones en el servicio de lavandería: contar con este servicio en el propio centro o gestionarlo en otra empresa diferente. En el primer caso, el número de máquinas que necesitan para desarrollar la actividad de lavandería es elevada y el uso es intensivo; en el segundo caso, lo habitual es contar con un servicio más modesto que se conoce como servicio de lencería, en el que existe maquinaria, pero en menor cantidad, y su utilización no pasa de tres a cuatro horas por día.

Los equipos normales en las lavanderías son las lava-doras, secadoras y la maquinaria de planchado, además del sistema de iluminación y el de climatización (en caso de existir suelen ser equipos autónomos). Es tos equipos de lavandería utilizan diferentes fuentes energéticas para su funcionamiento: combustibles gaseosos, aceites térmicos, energía eléctrica y vapor, entre otros.

El consumo de este servicio es proporcional a la ocupa-ción del hotel y la tendencia actual se enfoca hacia la externalización del servicio.

1.1.11 Desalación de agua

En casi todas las zonas de costa el agua de red no presenta una alta calidad debido a su elevada concen-tración en carbonato cálcico. La concentración en sales afecta a la maquinaria que la utiliza, llegando a provocar grandes problemas de corrosión. Como solu-ción a estos problemas, en algunas zonas se cons-truyen plantas desaladoras que tratan el agua de mar, obteniéndose agua de mejor calidad que la ofrecida por la red.

Muchos hoteles que reciben un suministro de agua con alta concentración de sales disponen de pequeñas plantas de ósmosis inversa en la que se disminuye la concentración salina para poder utilizarlo en maqui-naria y puntos de consumo del hotel, en especial en el lavado de vajilla. Las plantas de ósmosis inversa consumen energía eléctrica destinada al bombeo del agua.

1.1.12 Zonas comerciales

Los comercios representan un consumo energético no representativo del balance energético del hotel, por tener un espacio y horario limitado, bien medido, bien un tanto alzado.

Habitualmente, estos pequeños centros consumen energía generada en el propio hotel y pagan a éste por el consumo ocasionado. Para conocer el consumo ener-gético y de agua propio de estos establecimientos se recomienda dirigirse al fascículo 6 de este manual.

1.2. Distribución de consumo de energía

Los hoteles son consumidores, generalmente, por una parte, de energía eléctrica, para sus servicios de clima-tización, alumbrado, bombeo, ascensores, maquinaria eléctrica de cocinas, restaurante, lavandería, etc. Por otra parte, estos centros consumen frecuentemente combus-tibles gaseosos y/o líquidos para producir agua caliente para calefacción (si no cuentan con bomba de calor), para ACS, para la calefacción de la piscina cubierta (en los hoteles que tengan) y para el suministro de la cocina.

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La realización de la distribución del consumo de energía del sector hotelero no es fácil de elaborar, ya que existe una gran variedad de tipos de establecimientos con distintos números de habitaciones, localización geo gráfica, cate-goría, utilización de combustibles y fuentes de energía. También los porcentajes de consumo de los diferentes servicios que suministra un hotel varían mucho de unos centros a otros, debido a estos factores.

De forma indicativa, se muestra en la siguiente figura el reparto de la demanda energética entre los principales equipos consumidores para el caso de un hotel de cuatro estrellas ubicado en las Islas Canarias.

26%Gasóleo

5%Propano

69%Energíaeléctrica

Figura 1. Distribución de consumos (kWh) por fuentes energéticas en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).

Fuente: Socoin Ingeniería y Construcción Industrial, S.L.U.

Como podemos observar, la electricidad es la fuente energética que más se emplea en este hotel de cuatro estrellas, seguida por el consumo de gasóleo. El gasóleo se utiliza en las calderas para la producción de ACS y la calefacción de piscinas de noviembre a abril. El combus-tible que presenta una proporción de utilización menor es el propano, ya que, en este caso, solo se emplea en los fogones de la cocina.

En cuanto a restaurantes, la distribución de consumo también varía mucho entre diferentes centros, puesto que no todos cuentan con el mismo número de clientes, dan el mismo tipo de servicios ni tienen instalada el mismo tipo y número de máquinas. De forma general, el consumo de energía eléctrica representa un porcentaje mayor. Habi-tualmente, los restaurantes disponen de mayor número de equipos eléctricos que de gasodomésticos.

1.2.1 Energía eléctrica. Balance por servicios

Como se ha explicado en párrafos anteriores, la energía eléctrica es la que representa un consumo mayor en hoteles y restaurantes y se emplea para sus servicios de climatización, alumbrado, bombeo, ascensores, maquinaria eléctrica de cocinas, restaurante, lavandería, etc.

En la figura siguiente se muestra el balance de energía eléctrica en un hotel de cuatro estrellas y se aprecia que los servicios que más consumen son los de climatización (debido al uso de compresores en las máquinas enfria-doras) y de restauración por la gran cantidad de maqui-naria con la que cuentan.

28%Generación(térmica frío)

2%Resto

5%Ascensores

6%Agua de red

(bombeo)

11%Iluminación

8%Fríoindustrial

6%Climatización

1%Iluminación

28%Restauración

3%Piscinas

2%ACS

Figura 2. Balance eléctrico (kWh) por servicios en un hotel de cuatro estrellas (Fuerteventura).


Por otro lado, el consumo de electricidad es variable a lo largo del año, ya que representa un fuerte carácter esta-cional. Normalmente se eleva en los meses de verano, cuando aumenta la ocupación y cuando se hace uso de las máquinas enfriadoras en hoteles y en restaurantes, cuando aumenta la afluencia de clientela y el uso de equipos autónomos de aire acondicionado. El consumo en invierno disminuye, siempre y cuando el hotel o el restaurante no cuente con una instalación de bomba de calor o una máquina enfriadora con recuperación de calor.

En la imagen posterior se observa la curva de carga anual de un hotel de cuatro estrellas en el que se climatiza mediante compresores eléctricos, mientras que la calefacción de piscinas y la generación de ACS se lleva a cabo mediante calderas de agua caliente alimentadas con gasóleo.


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1.2.2 Combustibles. Balance por servicios

Los servicios principales de un hotel que necesitan combustibles para su funcionamiento son la climatiza-ción (calderas para producir agua caliente para calefac-ción y ACS), las piscinas climatizadas, las cocinas y las lavanderías. En restaurantes, se usa en las cocinas y en la producción de ACS.

A continuación se muestra el balance térmico de un hotel de cuatro estrellas que tiene calderas de gasóleo para producción de ACS y agua para piscinas. Este hotel no demanda calefacción, puesto que no es necesaria gracias a su localización geográfica.

11%Calentamiento

piscina

89%ACS

Figura 4. Balance térmico (kWh) por servicios en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).


Generalmente, el sector hotelero suele consumir en sus calderas gasóleo, gas natural o gas licuado del petróleo (GLP). Los restaurantes consumen gas natural y en la zonas en las que no hay acceso a este combus-tible utilizan butano o propano. La demanda anual de energía térmica de los hoteles es variable, en los meses de invierno es en los que aumenta el consumo de combustible.

Sin embargo, en restaurantes, el volumen de combus-tibles gastado depende principalmente del tipo de servicio, no de la época del año, ya que se utiliza prin-cipalmente en cocinas y hay un gasto mucho menor en producción de ACS.

1.3. Distribución del consumo de agua

En los hoteles, el agua se consume en el sistema de generación térmica (tanto para frío como para calor como en ACS), en piscinas, en el riego de jardines, en lavandería, en el servicio de limpieza, en habitaciones, en las cocinas, en los restaurantes, en aseos y en spas en el caso de hoteles que tengan este servicio. En restaurantes, el consumo es menor. Los lugares de mayor consumo de agua son las cocinas, las barras y los aseos. En algunas ocasiones también lo será el sistema de riego de jardines, siempre y cuando el restaurante cuente con él.

A modo de ejemplo, los siguientes gráficos muestran el consumo y la distribución de agua por servicios de un hotel de cuatro estrellas ubicado en las Islas Canarias.

Figura 3. Consumo anual de electricidad (kWh) en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).

ENE

kWh



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1.3.1 Agua fría. Balance

El agua fría en hoteles se consume en la generación de ACS, en el sistema de riego, limpieza, en las cocinas y en los aseos. La figura 7 muestra la distribución del consumo de agua fría de un hotel de cuatro estrellas ubicado en las Islas Canarias.

1.3.2 Agua caliente. Balance energético

El agua caliente en hoteles se consume como ACS, en calefacción, en piscinas y en spas. La figura 8 muestra la distribución de agua en m3 de un hotel de cuatro estrellas ubicado en las Islas Baleares.

Figura 5. Consumo térmico (kWh) por servicios en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).

ENE

40.000

80.000100.000

140.000

180.000

kWh


60.000

160.000

120.000

20.000

17%ACS

6%Jardines

16%Piscinas

61%Agua fría (baños, cocina)

Figura 6. Distribución de agua (m3) por servicios en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).



19%Piscinas

8%Jardines

73%Agua fría (baños, cocina)

Figura 7. Distribución de agua fría (m3) por servicios en un hotel de cuatro estrellas (Tenerife).


27%Agua calefacción

73%ACS

Figura 8. Distribución de agua para calefacción y ACS (m3) por servicios en un hotel de tres estrellas (Islas Baleares).



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1.4. Principales equipos consumidores

1.4.1 Energía eléctrica.

• Máquinas enfriadoras. Son dispositivos que producen agua a baja temperatura. Para ello están provistas de un circuito frigorífico compuesto por un condensador (cede calor al exterior), un evapo-rador (encargado de enfriar el agua), una válvula de estrangulamiento y varios compresores. El consumo eléctrico relativo de estas máquinas suele ser elevado debido al trabajo realizado por los compresores.

• Máquinas enfriadoras con recuperación de calor. A la vez que producen agua fría en el evapo-rador se aprovecha el calor generado en el conden-sador para calentar otra corriente de agua que se vaya a utilizar en otra parte del establecimiento, como por ejemplo en ACS.

• Bombas de calor. Están provistas de un ciclo de refrigeración idéntico al de las máquinas enfria-doras. La diferencia es que existe la posibilidad de invertir el ciclo, de forma que se puede producir un fluido frío o un fluido caliente.

• Equipos de aire acondicionado. Son equipos autónomos que tienen un circuito frigorífico en su interior con el que enfrían el aire que es impulsado dentro de un espacio en el que se pretende dar las condiciones de confort deseadas o bien las nece-sidades para la conservación de un producto.

• Cámaras de alimentos y bebidas. Estas cámaras, también poseen circuitos frigoríficos en su interior, que a su vez cuentan con compresores, los cuales son responsables de realizar un trabajo de tipo mecánico con el consiguiente consumo de electri-cidad.

• Equipos de iluminación. Están formados por las lámparas, las luminarias y los equipos auxiliares (dispositivos que modifican la corriente para que las lámparas puedan funcionar).

• Equipos de bombeo. Son equipos que impulsan fluido, dan servicio a muchos sistemas, a la clima-tización, al riego, etc.

1.4.2 Combustibles

• Calderas. Son equipos que se alimentan con combustibles (gas, biomasa o gasóleo) y llevan acoplados quemadores accionados por electri-cidad que hacen posible la combustión en su inte-rior, impulsando a presión el aire y pulverizando el combustible. A través de la combustión se produce calor, que la caldera transmite al circuito de agua caliente que se puede destinar directamente para calefacción o para producir agua caliente sanitaria (ACS) a través de un cambiador de calor.

• Gasodomésticos. Son equipos que utilizan como fuente de energía combustibles gaseosos, los más utilizados en la actualidad son los las lava-doras bitérmicas, las secadoras, los lavavajillas, las vitrocerámicas y los hornos de gas.

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1.4.3 Energía transformada

• Unidad de tratamiento del aire (UTA). Son equipos en las que se trata el aire para enfriarlo o calentarlo e impulsarlo en el interior del centro. Además de dar temperatura al aire, le proporciona la humedad necesaria o se le quita, según requiera. El intercambio de calor se puede hacer con agua o con otra corriente de aire. Es decir, si es con agua, ésta ceda energía térmica al aire, y si es con aire, será una corriente de aire primaria la que cederá la energía térmica a la corriente de aire que se va a impulsar en la sala.

• Fancoils. Son equipos autónomos a los que le llega agua fría o caliente mediante dos, tres o cuatro tubos. En el propio equipo se realiza la transmisión de calor entre el agua y el aire, es decir, se le cede el calor al aire que procede del agua fría o del agua caliente. Posteriormente, mediante un ventilador se impulsa el aire a la sala en la que esté instalado el fancoil, aunque antes ha de pasar a través de un filtro.

• Grifos de lavabos y duchas. Los baños de hoteles presentan consumos elevados de ACS en los grifos de lavabos y duchas. Este consumo elevado está directamente relacionado con el gasto de combus-tible empleado.

1.4.4 Agua

Los equipos de un hotel que tienen consumos de agua elevados son los trenes de lavado utilizados para la limpieza de vajilla, el gasto de agua dependerá del número de veces que necesiten ser usados. Por otro lado, los hoteles tienen más equipos consumidores como las lava-doras, el sistema de riego (existen diferentes sistemas de riego en el mercado con diferente gasto de agua) y los grifos de lavabos, duchas y WC (ver apartado 3.4).


Tanto el sector hotelero como el de restauración mues-tran una serie de ineficiencias energéticas comunes entre diferentes centros. A continuación se explican algunas razones por la que no se suele remediar estas situaciones de ineficiencia que son responsables del incremento del gasto energético y, por tanto, económico.

En primer lugar, aún existe una falta de conocimiento sobre las medidas de eficiencia energética. Esta

tendencia empieza a cambiar, ya que, cada vez más, el establecimiento tiene que dedicar una cantidad de dinero más alta para el pago del gasto de energía consu-mida. A este hecho se añade el de no querer que los clientes resulten afectados cuando se están ejecutando reparaciones o realizando mejoras en las instalaciones del hotel. Por tanto, se recomienda que la implantación de las mejores se realice en temporada baja.

Por otro lado, la mayoría de los clientes todavía no son conscientes de la necesidad de ahorrar energía.

Por último, a la hora de implementar cambios en las instalaciones del establecimiento, la inversión asociada es uno de los parámetros más relevantes. El hecho de que las tecnologías más eficientes resultan la mayoría de las veces las menos económicas, no favorece. Además, la falta de financiación para implementar las mejoras de eficiencia energética tampoco beneficia.

En este apartado se describen las ineficiencias más comunes clasificadas en tres grandes grupos: las que se pueden aplicar a servicios y mantenimiento, las que simplemente tratan de identificar equipos energética-mente ineficientes y las que se deben a las caracterís-ticas constructivas y a la envolvente del edificio.


Para ser fiel a la definición de eficiencia energética, la corrección de la ineficiencia no debe conllevar una dismi-nución de la calidad del servicio prestado, sino que debe proporcionar la posibilidad de obtener el mismo resul-tado pero con un menor gasto energético.

2.1.1 Servicio de iluminación

Independientemente de que las lámparas o equipos sean más o menos eficientes, el uso que se da al sistema adquiere una gran importancia, llegando a ser prioritario.

2.1.1.1 Iluminación inefIciente

Se debe proporcionar la cantidad adecuada de luz para cada zona o ambiente que se desee crear en el hotel o en el restaurante. Tanto una iluminación deficiente, que propor-ciona una mala imagen ante el cliente, como una excesiva, que puede crear reflejos o deslumbramientos, y que reper-cute negativamente en los costes operativos, deben ser evitadas a toda costa. Por lo tanto, hay que estudiar si se


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considera que la iluminación general es la adecuada y si el cliente estará cómodo con dicha situación.

2.1.1.2 Sistema de control y regulación inapropiado

Gracias a los sistemas de control es posible hacer un uso correcto de este servicio y ajustar el consumo a la necesidad real. Entre estos sistemas se incluyen los que regulan el flujo luminoso, los detectores de luz ambiental (no es necesario el mismo nivel de iluminación a primera hora de la mañana que a última de la tarde) o los detec-tores de presencia (en zonas en las que el tráfico de personas sea ocasional, como en pasillos o los interrup-tores temporales).

Una luz encendida en una estancia donde no hay nadie es un gasto que no está aportando ningún valor añadido y, por lo tanto, es totalmente superfluo y debe ser eliminado.

2.1.1.3 Mantenimiento del sistema de iluminación incorrecto

Con un adecuado mantenimiento del sistema de iluminación se podrán evitar y reducir gastos de reposición de equipos y se mejorará la calidad del servicio de iluminación.

2.1.2 Servicio de climatización

El sistema de climatización proporciona confort al cliente e influye en su sensación general cuando se encuentra dentro del establecimiento.

Por tanto, una vez más, el uso no apropiado de este servicio no es aconsejable, puesto que en ocasiones se percibe que el ambiente resulta más frío o más caluroso de lo nece-sario. Este sistema puede presentar las siguientes inefi-ciencias, independientemente de los equipos por los que esté compuesto.

2.1.2.1 Sistema de control y regulación inapropiado

La mala gestión del sistema de climatización produce unas ineficiencias evidentes, como puede ser que la climatiza-ción permanezca encendida en momentos en que no hay nadie en las distintas estancias o que haga demasiado frío o calor, con el consiguiente malestar del cliente.

2.1.2.2 Mantenimiento inadecuado

Un mantenimiento inapropiado del sistema de climatiza-ción puede provocar que los equipos dejen de funcionar prematuramente o no lo hagan adecuadamente.

El mantenimiento preventivo puede ahorrar gastos en reposiciones que se podrían haber evitado con una mejor gestión.

2.1.3 Servicio de ACS

En muchos hoteles y restaurantes la temperatura de salida del ACS en los grifos parece excesiva, llegando incluso a niveles contraproducentes. Estos casos, además de que resultan peligrosos porque pueden provocar quemaduras, son energéticamente ineficientes, ya que el sistema está generando temperaturas mayores a las necesarias, con el consiguiente derroche energé-tico que supone.

2.1.4 Servicio de agua fría

Las ineficiencias del servicio de agua fría suelen deberse a la falta de compensación de la presión existente en la red de distribución de agua, es decir, el sistema no está equilibrado y en muchas ocasiones se pierde agua.

2.1.5 Servicio de cocina

En las cocinas, las principales causas de pérdidas de energía tienen lugar en la falta de aprovechamiento del calor residual en los equipos eléctricos. Por ejemplo, se retiran las sartenes o cacerolas de la fuente de calor en el momento en que se apaga el equipo, en lugar de apagar primero el equipo y terminar de cocinar la comida con el calor residual.

En segundo lugar, las puertas de las cámaras de frío permanecen abiertas más tiempo del necesario y dejan escapar corrientes de aire frío hacia el exterior, con lo que los equipos de compresión han de realizar más trabajo mecánico del imprescindible. En último lugar, otra de las ineficiencias encontradas es la utilización de los extrac-tores de las cocinas con el fin de evacuar aire caliente para disminuir la temperatura existente.

2.1.6 Servicio de restaurante

En el caso de restaurantes, las pérdidas más relevantes se ocasionan en aquellos que tienen servicio de buffet por la pérdida de energía en las mesas que conservan los alimentos fríos o calientes. Estás mesas no tienen sistemas que conserven la energía térmica y permiten la pérdida al ambiente.

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2.1.7 Frío industrial

Además, de las pérdidas de energía por dejar las puertas de las cámaras abiertas más tiempo del necesario, existe otro tipo de ineficiencia aún de mayor relevancia. Ésta se debe a la mala ubicación de los compresores del servicio de frío industrial. Normalmente, en muchos hoteles, los compresores condensados al aire están ubicados en el exterior (a la intemperie). En temporadas calurosas, además de que las cámaras se llenan con mayor cantidad de productos de lo habitual, el aire utilizado para conden-sación tiene mayor temperatura con lo que la eficiencia del sistema disminuye.

2.1.8 Servicio de lavandería

Este tipo de ineficiencias se dan cuando no se usan los equipos de trabajo a máxima carga. De forma que se está empleando la misma cantidad de combustible o la misma potencia de energía eléctrica para lavar y secar menos cantidad de ropa.


A continuación se detallan los equipos que son energé-ticamente ineficientes y que pueden ser sustituidos de manera fácil, rápida y con bajo coste por equipos que proporcionan el mismo servicio pero con un menor consumo de energía. Como en el apartado anterior, se clasificarán según el servicio al que pertenecen:

2.2.1 Servicio de iluminación

2.2.1.1 Lámparas incandescentes

Es la lámpara de iluminación de interiores más barata del mercado, pero también es la más ineficiente: el 90% de la potencia consumida se pierde en forma de calor.

2.2.1.2 Lámparas halógenas dicroicas

Tanto en hoteles como en restaurantes, este tipo de lámparas son muy utilizadas. Estos equipos tienen una potencia instalada elevada. Actualmente existen lámparas análogas pero que tienen una potencia menor.

2.2.1.3 Balastos electromagnéticos para fluorescentes

Estos equipos, además de producir una importante cantidad de gasto energético desaprovechado, emiten calor que puede influir negativamente en la climatiza-ción del establecimiento (particularmente en verano), proporcionan una calidad de iluminación inferior y dismi-nuyen la vida de la lámpara si se usa en lugar del equipo electrónico.

2.2.1.4 Luminarias inapropiadas

Aunque las lámparas que se estén utilizando sean eficientes, una mala elección de las luminarias puede estar provocando que la luz se dirija a donde no debe, creando reflejos, malos efectos visuales de iluminación y desaprovechamiento de la energía.


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2.2.2 Servicio de climatización

2.2.2.1 Equipos de climatización inadecuados

Es posible que el sistema mediante el que se está clima-tizando el hotel o restaurante no sea el más apropiado para la zona. Un equipo autónomo de aire acondicionado puede resultar absolutamente necesario en una deter-minada zona climática, y totalmente superfluo en otras, mientras que, de forma análoga, algunos locales necesi-tarán ser calefactados en invierno y otros no.

El uso de bomba de calor para zonas en las que las temperaturas en invierno bajen considerablemente no es adecuado, puesto que en estas circunstancias el rendi-miento de estos equipos es muy bajo y pueden estro-pearse prematuramente.

2.2.2.2 Incorrecto funcionamiento de las calderas

En caso de que exista este equipo, la correcta realización de la combustión en la misma es un parámetro que se debe vigilar, controlar y ajustar periódicamente. De igual modo, es necesario controlar el número de ciclos de arranque y paradas, ya que cuantos más ciclos se den, la eficiencia del sistema es menor.

2.2.2.3 Desaprovechamiento de calores residuales

El calor residual de algunos sistemas de climatiza-ción o calefacción puede ser recuperado antes de ser desechado. Actualmente, los hoteles cuentan con maqui-naria que no aprovecha el calor residual en general.

2.2.3 Servicio de ACS

La grifería utilizada en lavabos y duchas en muchas ocasiones no es la adecuada. Por ejemplo, en muchos de los grifos monomando el agua caliente comienza a salir cuando el mando está en posición de agua fría/caliente. Cuando los grifos son de dos mandos, resulta difícil obtener agua templada porque se tiene que hacer la mezcla a partir de la apertura del mando de agua fría y del de agua caliente, suponiendo un derroche de agua caliente y de combustible.

2.2.4 Servicio de agua fría

Como ocurre con la de ACS, la grifería utilizada en lavabos y duchas en muchas ocasiones no es la adecuada. Muchos de los equipos actuales proporcionan un caudal de agua

fría exagerado, obteniéndose cuantiosas pérdidas de agua fría. En algunos casos, también se dan goteos inne-cesarios que a lo largo de la jornada suman cantidades de agua que no son despreciables.

Por otro lado, los sistemas de WC instalados en muchos hoteles y restaurantes no cuentan con pulsadores dobles, los cuales permiten distinguir entre el agua nece-saria para micciones y para deposiciones.

2.2.5 Servicio de Cocina

En las cocinas, los equipos que presentan mayores ineficien-cias y que muestran solución son los extractores, siempre y cuando se trate de motores de potencia elevada. Este tipo de motores está trabajando siempre al máximo, indepen-dientemente del volumen de aire que tengan que evacuar.

2.2.6 Servicio de Piscinas de agua caliente

Se encuentran pérdidas energéticas en las instalaciones de piscina de agua caliente en las climatizadoras que se encargan de proporcionar la humedad y la temperatura adecuada en el ambiente. En muchas ocasiones, los hoteles cuentan con maquinaria con bajo rendimiento.

Además, existen pérdidas en la superficie de agua de la piscina, ya que cede energía y agua al aire que le envuelve.

2.2.7 Servicio de Lavandería

Estas ineficiencias se originan en la utilización de lava-doras que calientan el agua con resistencias eléctricas en lugar de emplear agua que proviene del sistema de generación térmica, puesto que se obtienen rendimientos energéticos mayores con el segundo método enunciado.

2.3. Características constructivas y cerramientos

La ubicación y orientación del edificio en el que está el hotel o el restaurante, los cerramientos utilizados en fachadas y cubierta, el tipo de carpintería, el acristala-miento y las protecciones solares influyen de manera directa en la demanda térmica del establecimiento.

En muchas ocasiones, el aislamiento térmico de los hoteles y de los edificios, en general, es deficiente, de

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forma que es cuantiosa la energía que se pierde a través de ellos. De igual modo que ocurre en los cerramientos de puertas y ventanas.

Por tanto, un buen diseño de la envolvente resulta apropiado para tener un buen comportamiento térmico que minimice las pérdidas energéticas.


3.1. Gestión energética

La gestión energética es un proceso continuo a través del que se pretende fomentar la eficiencia energética, el ahorro económico y de materias primas y la disminución

de las emisiones de los gases que pueden provocar el cambio climático.

La gestión energética engloba las acciones tendentes a racionalizar el uso de la energía en un establecimiento, desde la mera gestión de los contratos de suministro de electricidad y combustibles hasta la introducción de cambios en el proceso productivo o la autoproducción de electricidad.

3.1.1 Etapas de la gestión energética

La gestión energética puede ser más o menos intensa dependiendo de la importancia que tenga la energía, y sus connotaciones económicas, medioambientales, sociales y de imagen, en un establecimiento dado. De menor a mayor intensidad y complejidad, el alcance de la gestión energética comprende los siguientes pasos:

Figura 9. Niveles de actuación en un plan de gestión energética.

1. Control de monitoreo de consumos y costes.

2. Desarrollo y mantenimiento de indicadores y su evolución en el tiempo (kWh/ud, €/ud, €/kWh, kWh/€VA, etc.).

4. Aplicación de buenas prácticas (1=0). Estudio de impacto.

3. Gestión económica del aprovisionamiento.

5. Ejecución de medidas de eficiencia de tecnologías horizontales y servicios (“Auditoría”: estudio energético).

6. Ejecución de medidas de eficiencia de tecnologías proceso o verticales (“Auditoría” + estudio de viabilidad).

7. Cambios de proceso, autogeneración, cogeneración, etc.(“Auditoría” + estudio de viabilidad + estudio de impacto a largo plazo).



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Como es natural, para actuar en cualquier entorno es imprescindible conocerlo. Por ello, los primeros pa sos consisten en saber cuánto se consume y cuánto se gasta en energía. También hay que saber el cuándo y vincularlo a las variaciones de la climatología, de la producción y de la ocupación (como es el caso de hoteles y restau-rantes).

Cuando se descubre el patrón de consumo energético en un establecimiento, se puede negociar el aprovisiona-miento en mejores condiciones.

El siguiente escalón es la aplicación de buenas prácticas que, en resumidas cuentas, es actuar con la conciencia de que detrás de la forma de desarrollar las actividades cotidianas puede haber una importante capacidad de ahorro. Las buenas prácticas energéticas son formas de actuar que evitan el despilfarro, o sea, consumir energía solo cuando es necesaria y en la cantidad necesaria para desarrollar la actividad u operación de la que se trate. Las buenas prácticas no conllevan inversión, pero sí precisan de una labor de comunicación y concienciación de los usuarios y trabajadores de las instalaciones.

Los pasos cinco a siete del gráfico anterior precisan de un proceso de análisis y evaluación de impacto técnico y económico, que tiene un coste, además de las inver-siones necesarias, y en términos generales requieren de la participación de técnicos expertos en tecnologías energéticas y de la producción. Por tanto, pueden llegar a requerir asesoramiento exterior.

3.1.2 Gestión energética normalizada

En noviembre de 2007 se publica la norma española UNE 216301:2007. Para las actividades de gestión energética de un establecimiento de cualquier sector. Esta norma especifica los requisitos de un sistema de gestión ener-gética, cuya finalidad es facilitar a las organizaciones, indepen dientemente de su actividad, una herramienta que normalice las tareas tendentes a la reducción de los consumos de energía, los costes económicos y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Esta norma UNE específica los requisitos para un sistema de gestión energética, destinados a permitir que una orga-nización desarrolle un sistema para la mejora continua en el desempeño energético, que tenga en cuenta los requisitos legales y otros que la organización suscriba, independientemente del tipo de energía. Es aplicable a cualquier organización que desee: mejorar la eficiencia energética de sus procesos de forma sistemática; esta-

blecer, implementar, mantener y mejorar un sistema de gestión energética; incre mentar el aprovechamiento de energías renovables o energías excedentes propias o de terceros; asegurar su conformidad con su política ener-gética; demostrar esta conformidad a otros, y buscar la certificación de su sistema de gestión energética por una organización externa.

El sistema de gestión desarrollado en esta norma es independiente y compatible con otros sistemas de gestión existentes. Dentro de otros sistemas de gestión se incluyen por ejemplo: los descritos en las normas UNE-EN ISO 9001 o UNE-EN ISO 14001, EMAS, etc.

3.2. Control centralizado

Una instalación del sector servicios que trabaje en un contexto competitivo en el que se deben adoptar altos estándares de calidad tiene que poder manejar una vasta y extensa red de instalaciones tecnológicas. Un sistema de control centralizado debe permitir realizar tanto la supervisión como el control en tiempo real de todas las instalaciones.

Disponiendo de tal sistema, el usuario puede gestionar de forma fácil y eficaz el mejor uso de las instalaciones, tanto de forma automática como manual. Según fabri-cantes y organismos, el efecto produce entre el 5% y el 20% de ahorro. El ahorro real depende en gran medida de la situación de partida, de la capacidad de maniobra que se obtenga con el sistema de control y de lo bien que sea manejado por el usuario. El diseño, la programa-ción, la instalación y la puesta en marcha de un sistema de control centralizado supone un desembolso impor-tante. En muchos casos, en instalaciones existentes no es económicamente viable o hay que limitarlo a los prin-cipales sistemas consumidores.

Por el contrario, un sistema de control centralizado puede rendir otras prestaciones más allá de la gestión de los sistemas energéticos. Puede realizar tareas de gestión de ocupación, presencia, intrusión, etc.

3.3. Mejoras en servicios

3.3.1 Mejoras en el servicio de iluminación

Las mejoras en el sistema de iluminación suelen consistir en la sustitución de lámparas o equipos auxiliares que

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se consideran enérgicamente ineficientes, como por ejemplo las lámparas incandescentes y los balastos electromagnéticos, por otros equipos que tienen menor consumo pero que dan el mismo nivel de iluminancia. Además del reemplazo exclusivo de lámparas, existen otras posibilidades. Se trata de cambiar, además, las luminarias existentes por luminarias que dan mejores rendimientos ópticos. El problema que presenta esta mejora es que la inversión aumenta considerablemente.

Por otro lado, la zonificación de circuitos resulta venta-josa, puesto que hace posible que no se tengan que encender todas las lámparas de una misma estancia, sino que solo se enciendan por áreas.

Las tareas de mantenimiento cobran importancia en este servicio, las lámparas y luminarias deben limpiarse perió-dicamente para mejorar la iluminación, que se ve perjudi-cada por la suciedad que se acumula en dicho equipos.

3.3.2 Mejoras en el servicio de climatización

Una posible mejora es la implantación de un buen sistema de control y regulación de la instalación, que permita controlar el modo de operación en función de la demanda de cada momento y en cada zona del edificio. Además, los sistemas de gestión centralizada facilitan el control de la temperatura en las habitaciones, haciendo distinciones entre habitación desocupada, reservada u

ocupada. De este modo, el sistema ayuda a controlar los parámetros de temperatura y humedad. Por ejemplo, este sistema facilita que la climatización entre en modo de espera cuando la habitación está desocupada.

A través del uso de sistemas que estén sectorizados se aminoran las pérdidas energéticas, ya que en muchas ocasiones no es preciso que entre en funcionamiento todo un sistema de climatización, sino solo partes de él.

3.3.3 Mejoras en el servicio de ACS

Actualmente por ahorrar cantidades considerables de combustible y por el cumplimiento de la legislación vigente, se realizan instalaciones de energía solar térmica para la producción de ACS y para el calentamiento del agua de piscinas. Cabe destacar, que la implantación de estos sistemas de producción de ACS conlleva inver-siones iniciales elevadas.

Según la sección HE4 del nuevo Código Técnico de la Edificación, los edificios de nueva construcción y reha-bilitados, independientemente de su uso, siempre que exista una demanda de ACS, deberán cumplir con una contribución solar mínima anual, siendo ésta la fracción entre los valores anuales de la energía solar aportada exigida y la demanda energética anual. Existen casos en los que está permitido disminuir la contribución mínima (ver Código Técnico de la Edificación).


22

3.4. Mejoras en equipos

3.4.1 Iluminación

3.4.1.1 Lámparas fluorescentes con balastos electrónicos

Generalmente, las instalaciones de más de cinco años tienen lámparas fluorescentes equipadas con balastos de tipo electromagnéticos. El consumo de estos equipos auxiliares es alto. Por ejemplo, el balasto de una lámpara fluorescente estándar consume aproximadamente 9 W.

Actualmente, se puede sustituir por balastos electró-nicos, cuya potencia instalada es menor. Además, pueden regular la intensidad de la lámpara, lo cual hace posible instalarlos en lámparas conectadas a fotocélulas.

3.4.1.2 Uso de lámparas fluorescentes compactas

Las lámparas fluorescentes compactas, más conocidas como lámparas de bajo consumo, son las sustitutas de las lámparas de incandescentes. Tienen una potencia instalada cinco veces menor y duran entre ocho y diez veces más.

Hasta hace poco tiempo, el sector hotelero y de restau-ración ha sido un tanto contrario a la instalación de estas lámparas atendiendo a motivos estéticos, pero hoy en día el diseño de éstas hace posible que se puedan utilizar formando parte de la decoración del establecimiento.

3.4.1.3 Sistemas de control y regulación

El aprovechamiento de la luz natural supone la posibilidad de ahorrar energía eléctrica en el sistema de iluminación.

Cuando el interior del hotel o del restaurante cuenta con una cantidad suficiente de luz natural, no es necesario tener encendidas lámparas cercanas a ventanas, clara-boyas o similares, sino que se puede controlar el encen-dido de éstas con sensores corpusculares. Con estos equipos se regula el funcionamiento de las lámparas, cuando existe suficiente nivel de iluminancia gracias a la entrada de luz natural, las lámparas permanecen apagadas, y cuando el nivel de luminancia no es sufi-ciente, las lámparas se encienden.

Por otro lado, otros elementos típicos en estas insta-laciones son los detectores de presencia instalados en un ambiente de ocupación puntual, como pasillos y aseos públicos. De manera que las lámparas conectadas a estos equipos solo se encienden cuando se detecta movimiento en lugar.

Otra posible solución es la instalación de interruptores temporales en zonas con poco uso.


3.4.2.1 Sustitución de gasóleo por gas natural en calderas

Las calderas de gas natural tienen rendimientos energé-ticos ligeramente superiores a las de gasóleo, su instala-ción resulta interesante si va a sustituir a una de gasóleo ya que se va a ahorrar combustible.

Además, estas calderas de gas natural necesitan requieren menor número de tareas de mantenimiento y emplean un combustible que tiene una combustión más limpia debido a la ausencia de compuestos de azufre en su composición.

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3.4.2.2 Calderas de baja temperatura y condensación

Existen tres tipos principales de calderas (estándar, condensación y baja temperatura), hay que tener en cuenta el uso que se le va a dar y la temperatura deseada para el agua caliente para elegir un tipo u otro.

Las calderas de condensación tienen mayor aprovecha-miento energético porque recuperan el calor generado en la combustión más el calor del cambio de fase del agua.

Las calderas de baja temperatura, admiten tempera-turas de retorno de agua menores a 40 ºC, por lo que las pérdidas por radiación son menores que en las conven-ciones donde el agua retorna a 55 ºC.

3.4.2.3 ‘Free-cooling’

Esta mejora se puede realizar en instalaciones que tienen unidades de tratamiento de aire. Con este sistema se trata de utilizar el aire exterior cuando las condiciones exteriores son favorables como en verano, facilitando la disminución del uso de equipos de aire acondicionado.

Para ello, debe regularse, a través de un sistema de control, la apertura y cierre de las compuertas que tienen las UTA, de forma que, mediante sondas de temperatura y humedad en el exterior e interior del edificio, el sistema de control decide si es conveniente coger aire exterior, o por contra, no lo es. Si lo fuese, se abriría la compuerta de entrada de aire exterior y se cerraría la compuerta de aire recirculado.

3.4.2.4 Recuperación de calor del aire de ventilación

Esta mejora consiste en la instalación de recuperadores de calor del aire de ventilación. En el recuperador se

produce un intercambio de calor entre el aire que sale del establecimiento y el que está entrando para la reno-vación de aire interior.

De esta manera se consigue disminuir el consumo de calefacción durante los meses de invierno, puesto que el aire exterior de renovación se precalienta en el recu-perador, y en verano se reduce el consumo eléctrico asociado al aire acondicionado.

Esta medida de ahorro está contemplada en el Regla-mento de Instalaciones Térmicas en los Edificios y se exige cuando el caudal de un subsistema de climatiza-ción es mayor de tres metros cúbicos por segundo y su régimen de funcionamiento supera las 1.000 h/año. En estos casos, el rendimiento del sistema de recuperación ha de tener una eficiencia mínima del 45%.

3.4.2.5 Aprovechamiento de calor de los grupos de frío

Esta medida trata de aprovechar el calor extraídos de los condensadores, mediante cambiadores de calor, para la producción de agua caliente requerida en otra parte del hotel. Como, por ejemplo, en una piscina climatizada.

Este aprovechamiento puede suponer, por un lado, un ahorro importante para la producción de agua caliente y, por otro, un ahorro por un menor consumo eléctrico del compresor al trabajar con un rendimiento mayor.

3.4.3 ACS

Además de realizar las mejoras referentes a calderas, expli-cadas en el apartado anterior, existen otras posibilidades para disminuir el consumo de ACS. Se detallan a continuación.


24

La grifería monomando suele tener el inconveniente de emplear una mezcla al 50% de agua fría y caliente cuando la maneta del grifo está en posición central. Cuando únicamente se necesita agua fría, los usuarios tienden a poner la maneta en esta posición.

La medida indicada consiste en la sustitución del clásico cartucho cerámico por otro ecológico de apertura en frío que permite que en la posición central únicamente se obtenga agua fría, obligando a girar a un lado el mando para obtenerla caliente, en dos etapas.

3.4.4 Agua fría

En la reducción de agua fría existen diversas medidas.

3.4.4.1 Ahorro en bombeo

En hoteles que cuenten con equipos de bombeo en los que la potencia sea considerable, se recomienda instalar variadores de frecuencia que ayudan a ajustar la velo-cidad del motor en función de la demanda existente. Así, el motor no trabaja a máxima carga cuando el caudal a

bombear es pequeño, adaptando la potencia consumida a la carga.

3.4.4.2 Ahorro en grifos

Consiste en instalar perlizadores en los grifos de lavabos, de duchas y de pilas. Con estos equipos se reduce el caudal de agua que sale por estos grifos (tanto en el de agua fría como en el de ACS). Depen-derá de cada hotel o restaurante el ahorro obtenido, pero en algunos casos, por supuesto en los que tienen caudales mayores, el ahorro de agua puede llegar hasta el 60%.

Otra posibilidad es la instalación de grifos con detección de movimiento en aseos comunes. Existen diferentes tipos en el mercado. Con ellos se consigue evitar el gasto de agua por olvido de cerrar el grifo.

3.4.4.3 Ahorro en aseos

Utilización de fluxores o cisternas de doble pulsador. El doble pulsador distingue entre micciones o deposi-ciones. Cuando son deposiciones se descarga todo el

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agua que está contenida en la cisterna y cuando son micciones solo se descarga una parte de ella.

3.4.5 Piscinas climatizadas

El uso de mantas térmicas contribuye a un ahorro de energía al disminuir las pérdidas térmicas y de agua durante la noche o durante el horario en que las piscinas están cerradas a los clientes.

4 Bibliografía

• Manual de buenas práctica energéticas en la pymes de Toledo. Agencia Provincial de la Energía de Toledo, Cámara Oficial de Comercio e Indus-tria de Toledo y su EuroInfoCentre. Guillermo J. Escobar, et al (2003).

• Manuales de eficiencia energética 2007. Gas Natural Fenosa, EOI, CINCO DÍAS. Capítulos: “Eficiencia y ahorro energético en el sector servicios”, y “Eficiencia y ahorro energético en urbanismo y edificación”.

• Manual de buenas prácticas en contratación y uso de la energía en bares y restaurantes. Asociación Empresarial de Hostelería de la Comu-nidad de Madrid La Viña, FSE y Comunidad de Madrid (2004).

• Comunicación: La energía en el sector hotelero. Ratios y consumos, por Guillermo J. Escobar, dentro de la jornada “Gestión de la energía en el sector hotelero”, organizado por IMPIVA-OPET (Programa Comunitario INNOVATION), Centro de Turismo de Benidorm (Alicante), 28 de octubre de 1999.

• Estrategia española de eficiencia energética 2004-2012, equipamiento residencial y ofimática (residencial y servicios). IDAE (2003).


07 Hoteles y restaurantes (CNAE 47)

Guillermo J. escobar

arantxa sastre



Obra realizada por:






Industria textilCNAE 13




0.1. Balance energético del sector 6

1. Identificación de los puntos de consumo energéticos en el proceso productivo de tejidos 6

1.1. Materias primas para la elaboración de tejidos 6

1.2. Proceso de hilatura 7

1.3. Proceso de tintura 7

1.4. Proceso de tejeduría 7

1.5. Proceso de ennoblecimiento textil 7

1.6. Sistemas principales de consumo energético 7

1.6.1. Equipos eléctricos 7

1.6.2. Sistemas de iluminación 14

1.6.3. Equipos térmicos 16

1.7. Consumo de agua 7

2. Ineficencias energéticas en los principales sistemas 16

2.1. Equipos eléctricos 17



2.2. Equipos térmicos 17

2.2.1. Calderas 18

2.2.2. Secaderos 18

2.3. Ineficiencias energéticas en el consumo de agua 17

índice3. Mejora de la eficiencia energética de los principales sistemas

y ahorro en la contratación de los suministros 18




3.2. Equipos informáticos 21

3.3. Equipos térmicos 21

3.3.1. Calderas 21

3.3.2. Nuevas tecnologías para sistemas de climatización 22

3.3.3. Secaderos 22

3.4. Ahorro en la contratación del suministro eléctrico 24

3.5. Eficiencia energética en el consumo de agua 24

3.6. Cogeneración 24

3.7. Avances tecnológicos con aplicación en la industria textil 24

3.7.1. Biotecnología 24

3.7.2. Reciclado de residuos inorgánicos 24

3.7.3. Instalaciones de biomasa 24

3.7.4. Energía solar térmica 24

4. Bibliografía 25


Industria textilCNAE 13

08

Manual de eficiencia energética para pymes Industria textil (CNAE 13)

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0 Introducción

La industria textil es una de las que más ha sufrido la globalización de la producción en los últimos años, viendo reducido su mercado interior y sus exportaciones.

En las últimas décadas, la evolución del sector textil-confección se ha caracterizado por la deslocalización y subcontratación de la producción, por el cierre progre-sivo de las pymes, por un incremento anual continuado del desempleo y por el aumento en las importaciones de productos textiles procedentes, mayoritariamente, de terceros países.

La dificultad de competir en costes con los mercado asiáticos ha llevado a la industria a tener que transfor-marse para posicionarse en nichos de mercado a los que países menos desarrollados económicamente no pueden acceder por falta de tecnología, calidad y valor añadido de sus productos.

A pesar de la dificultad que tiene el sector para competir en costes de mano de obra, la industria ha hecho grandes esfuerzos en las últimas décadas por disminuir sus costes de producción, a través de la automatización de los procesos de fabricación, la incorporación de nuevas tecnologías a los procesos de elaboración textil y la utili-zación de nuevos materiales.

Este manual tiene como objetivo dar a conocer a las empresas del sector textil los beneficios que pueden obtener a través de un uso adecuado de la energía que consumen en sus procesos productivos. Estos contri-buirán a mejorar su cuenta de resultados, al mismo tiempo que ayudarán al mantenimiento del medio ambiente y al control nacional de la balanza energética.

Actualmente, el sector se caracteriza, entre otras cosas, por un buen nivel en la calidad y la gama de los productos, la orientación hacia productos de alta calidad y mayor valor añadido y la caída de los márgenes operativos.

La mayor parte de las empresas son pymes, con una producción aproximada en 2005 de 16.000 millones de euros, dando empleo a unas 179.000 personas. Las importaciones del sector en 2006 superaron los 12.300 millones de euros, mientras que las exportaciones rondaron los 7.350 millones de euros. Según datos del Cityc (Centro de la Información Textil y de la Confección), las exportaciones del sector textil-confección en 2006 muestran un incremento del 10%. Aunque este aumento se centra en las prendas de vestir, también mejoran las ventas de tejidos, ropa de hogar y textiles especiales.

La recuperación de las exportaciones ha sido un factor positivo en el cierre del balance anual del sector.

Las causas de la recuperación de las exportaciones son la mejora del consumo europeo y una cierta reconstitu-ción de las corrientes de aprovisionamiento tradicionales después del impacto de la liberalización de 2005 y el acuerdo de limitación con China.

El sector textil-confección en España está compuesto por más de 14.000 empresas, de las que un 56% perte-nece al sector de confección y un 44% al sector textil. La mayor parte de las compañías son pymes que están especializadas en alguna parte del proceso productivo: hilatura, tejeduría o ennoblecimiento textil.

De 50 a 199trabajadores

> 200 trabajadores

Sin asalariados

De 1 a 9 trabajadores


Figura 1. Empresas en el sector textil por estrato de trabajadores. Año 2007.

Fuente: INE.

Dentro del sector textil-confección se encuentra un segmento empresarial que satisface las demandas de los clientes para vestir su hogar. El textil hogar español ha sido tradicionalmente exportador, llegando a enviar al exterior de nuestras fronteras el 45% de su factura-ción. Sin embargo, en los últimos años ha aparecido una creciente entrada de productos de importación, tanto semimanufacturados (por ejemplo, tela blanca para artí-culos estampados) como confeccionados, que ha coinci-dido con una reducción de la demanda de los principales países de destino de nuestras exportaciones, sobre todo del área de países árabes.

Varias han sido las razones de este importante cambio en la tendencia exportadora e importadora. En primer lugar, la incorporación a la CEE, a partir de 1986, produjo una

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inevitable entrada en España, hasta entonces, primer mercado del propio textil hogar español, de artículos extranjeros, tanto de origen europeo como procedentes de terceros países, a través de las redes comerciales de los propios países comunitarios. Estos productos textiles foráneos comenzaban a ser atractivos para una demanda interna poco acostumbrada a productos exte-riores a precios asequibles.

Pero, además de esta reducción de la cuota interna de productos españoles, el mercado exterior comenzaba a sufrir también un retroceso importante debido, en primer lugar, a la continua alza de la peseta, fruto de una dura política de ajuste monetaria imperante hasta 1993, y al mantenimiento de un diferencial importante de infla-ción con respecto a nuestros socios comunitarios, y, en segundo lugar, al hecho de que la mayor parte de las exportaciones se concentraban en países árabes, los cuales comenzaban a sustituir las importaciones espa-ñolas por las asiáticas, de menor coste, al estar moti-vados menos por la calidad y más por el precio.

En la actualidad, la situación y características de las más de 3.000 empresas tradicionales dedicadas a la fabrica-ción de textil hogar en España pueden resumirse en los siguientes puntos:

• Gran atomización. La mayor parte de las empresas del sector son pymes, sin recursos ni estructura suficiente para invertir por sí mismas en nuevas tecnologías, en redes comerciales propias o en mejoras de la organización productiva. Existen muy pocas empresas con cierta dimensión como

para competir en el ámbito europeo frente a los grandes consorcios italianos o grandes empresas productoras y distribuidoras.

• Concentración territorial de las empresas en Cataluña y en la Comunidad Valenciana. Es muy difícil la estimación del número total de empresas textiles dedicadas al textil hogar, debido a que este grupo no conforma una referencia estadística concreta que pueda quedar registrada como tal, por lo que hay que acudir a datos de otra naturaleza. Según ATEVAL, se estima que el 60% - 65% de la producción total española de artículos textiles para el hogar se realiza en la Comunidad de Valencia; entre el 20% y el 25%, en Cataluña, y el 10%, en el resto del territorio nacional.

• Costes productivos no competitivosen general, frente a los de sus competidores europeos, fruto de la pequeña dimensión, la falta de modernización tecnológica, la consecuente baja productividad y, hasta fechas recientes, el alto precio del crédito para inversiones en España.

• Excesivo personalismo e individualismo de las empresas. En su mayor parte empresas fami-liares, con la dirección concentrada en una o pocas personas, constituyendo una importante barrera para la introducción de nuevas formas de gestión.

• Escasa integración verticalde las empresas espa-ñolas. Tendencia a la desconcentración de activi-dades productivas, salvo en determinados subsec-


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tores, como mantas y alfombras, donde existe un determinado nivel de integración vertical.

• Escasa o nula integración de los procesos de acabados en la mayor parte de las empresas espa-ñolas. Con ello pierden el control de la generación de gran parte del valor añadido del producto en el caso de los productos estampados.

• Falta de una estructura comercial adecuada, tanto para el comercio interior español como para el exterior, en donde se tiende a exportar de forma individual, duplicando esfuerzos y compitiendo entre sí en precios y diseños en los mismos mercados.

• Fuerte tradición exportadora tradicional. Más consecuencia de una inercia histórica de deter-minados mercados, fundamentalmente países árabes, que de un planteamiento estratégico propio de las empresas. Éstas, sobre todo las fabri-cantes de mantas, principales exportadoras junto con las de alfombras, han adoptado en el pasado, salvo excepciones, una postura pasiva frente a la exportación, esperando a que el cliente viniera a comprar a las fábricas o ferias, en lugar de esta-blecer una estrategia comercializadora propia en los mercados exteriores.

Dentro de los principales desafíos que se le plantean al sector destacan, la reciente ampliación de la UE, la elimina-ción de los aranceles en el 2005 y la creación de una nueva zona de intercambio comercial pan-euro-mediterránea.

0.1. Balance energético del sector

Los pesos energéticos de la industria textil se han visto reducidos en las últimas décadas debido a la progresiva automatización de los procesos.

Con relación a su distribución por proceso productivo, no existen datos que cuantifiquen los consumos a niveles agregados en España. En parte, debido a que la indus-tria está muy fragmentada y, en general, a que no inter-vienen en el proceso de fabricación textil de principio a fin y utilizan maquinaria y tecnología diferente.

En términos generales, las actividades de hilatura y de preparación de tejeduría son las que más consumos energéticos demandan, mientras que los procesos de tejeduría y ennoblecimiento textil son intensivos en energía calorífica.

En un estudio llevado a cabo entre pequeñas y medianas empresas del sector textil ecuatoriano, la tarta del consumo eléctrico en los procesos quedaba repartida como sigue.

Tejeduría

Preparacióntejeduría

Pérdida

Iluminación

Hilatura

Climatización

Acabados

Figura 2. Consumos energéticos por proceso productivo en la fabricación textil.

Fuente: Estudio Empresa Vicunha-La Internacional.

Aunque no se pueden extrapolar los datos, dado que desconocemos las condiciones climatológicas, los procesos productivos y la modernidad de las instala-ciones tanto del estudio como de las empresas textiles en España. Aún así podemos considerarlo para conocer los mayores consumos energéticos

Así, podemos apreciar que las actividades de hilatura y de preparación de tejeduría son las que más consumos energé-ticos demandan, debido principalmente a que el tratamiento de las fibras en los primeros pasos del proceso productivo, se realiza con maquinas eléctricas. Otro consumo impor-tante es el de climatización, debido principalmente a las necesidades existentes durante los procesos de utilización de calor que tienen que ser compensados. Así mismo, cabe destacar que el porcentaje de energía que se consume por pérdidas, presenta una gran oportunidad de mejora para el sector. La im plantación de programas de ahorro energético puede contribuir a reducir sus gastos de energía eléctrica y a reducir así sus costes de producción, aumentando su competitividad frente a productores con menores costes de fabricación.

En relación a las tecnologías de la industria textil que más consumo de energía utilizan y en las que producir ahorros significaría un impacto mayor en la cuenta de resultados son:

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• Equiposeléctricos ymotoresquecomponen lasdiferentes maquinarias utilizadas en los procesos productivos.

• Lageneracióndecalor,especialmentelascalderaspara producir vapor de agua.

• Consumo de agua elevada y su posterior trata-miento, al ser una industria intensiva en la demanda de agua. Se pueden conseguir impor-tantes ahorros, no sólo en su consumo, sino a través de la reducción de cánones y de la demanda de energía necesaria para calentarla.

• Iluminacióndelasinstalaciones.

El análisis de ineficiencias y mejoras energéticas en el sector se centrará en los principales sistemas de consumo energético, debido a que cualquier mejora en ellos supondrá mayor impacto en la reducción de costes.

1 Identificación de los puntos de consumo energéticos en el proceso productivo de tejidos

El proceso de producción textil está formado por una serie de procesos interrelacionados que comprenden desde la producción de fibras hasta la confección de un variado conjunto de prendas, así como de artículos de vestuario para el hogar y para usos industriales.

El sector de maquinaria textil y de confección produce los equipos y herramientas necesarios para fabricar los diversos productos del sector textil.

En los últimos años, el sector ha incorporado al proceso productivo la tecnología textil, que engloba no sólo las máquinas, sino, además, los sistemas productivos en su concepción más amplia, incluyendo maquinaria, y también los sistemas de gestión de los procesos: calidad, diseño, control, etc.

La incorporación de nuevos avances tecnológicos y científicos se está produciendo en el ámbito de los materiales, en la mejora del proceso productivo y en el desarrollo de nuevos componentes, de manera que le permitirán posicionarse en nichos de mercado a los que los países con menores costes de producción no pueden acceder, por no tener la tecnología ni los cono-cimientos adecuados para desarrollarlos.

1.1. Materias primas para la elaboración de tejidos

Tradicionalmente, la industria textil solo utilizaba materias primas naturales de origen vegetal y animal. Posteriormente, la proporción de fibras artificiales y, más adelante, fibras totalmente sintéticas, como poliamida y poliéster, provenientes todas ellas del petróleo, han ido ganando terreno en la producción de tejidos.

El proceso de tratamiento de fibras textiles para producir tejidos varía según la fibra que se vaya a tratar, pero, en general, existen cuatro grandes procesos en la industria: hilandería, teñido, tejido y ennoblecimiento textil.

Tabla 1. Clasificación de fibras textiles.

Minerales

Nylon, poliéster, acrílicas, etc.

Rayón nitrato, rayón cuproamoniacal y rayón viscosa.

SINTÉTICAS

Lana y pelos (de cabra, camello, conejo, etc.)

El algodón procede de la semillaEl yute, el cáñamo y el lino proceden del talloDe la hoja proceden la pita y el esparto

Animales

VegetalesNATURALES

ARTIFICIALES


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1.2. Proceso de hilatura

El proceso de hilatura está compuesto por un conjunto de operaciones que comprenden el tratamiento de diversas materias fibrosas hasta su transformación en hilo dotado de finura, regularidad de diámetro y suficiente resistencia.

Antes de su procesamiento, todas las fibras naturales tienen que ser preparadas y liberadas de todos los productos extraños. En este proceso, las emisiones, especialmente en el desgranado del algodón y lavado de la lana virgen, tienen especial importancia, por lo que para limitar su efecto se deben instalar equipos de venti-lación y filtrado adecuados. Adicionalmente, es necesario disponer de complejas instalaciones depuradoras para tratar las aguas residuales altamente contaminantes.

En la actividad de hilatura se pueden distinguir hasta siete subactividades claramente diferenciadas que cons-tituyen procesos productivos con entidad propia. En la preparación, hilado, bobinado, retorcido y empaquetado se consume principalmente energía eléctrica mientras en el vaporizado se necesita energía térmica.

Según la fibra de que se trate variará el proceso y la maquinaria utilizada, pudiendo existir entre otras: abri-dores, batanes, cardas, manuares, mecheras y, por último, hiladoras. El proceso de hilatura es intensivo en consumo energético de tipo eléctrico, pero se ha produ-cido una automatización y la aplicación de la fabricación integrada por ordenador (CIM) para hacer controles perió-

dicos de calidad de producto y de evolución de los lotes de productos que se están fabricando, contribuyendo a un menor consumo energético.

1.3. Proceso de tintura

El proceso de tintura constituye el siguiente paso en la cadena de fabricación textil y forma parte de lo que en la industria se conoce con el nombre de ennoblecimiento textil. Sin embargo para una mejor calidad del producto, el proceso de tintura se lleva a cabo antes de la tejeduría.

Está compuesto por una serie de operaciones por las que se tratan las bobinas de hilo, para dotarlas del color y las texturas deseadas. Las operaciones principales que configuran el proceso son: el lavado, teñido, centri-fugado y vaporizado de las bobinas. Pudiendo existir, nuevamente, diferencias según el material a teñir.

El proceso de tintura es intensivo en los consumos de energía calorífica, electricidad y agua, tanto caliente como fría. Esta última se consume para el enfriamiento de los equipos y así poder retirar el material teñido. Cabe destacar que en todas las operaciones de tintura se producen grandes cantidades de emisiones de gases y vapores debidas a las operaciones de tintado y secado. Conseguir ahorros en la producción de calor y minimizar el consumo de agua suponen una oportunidad para mejorar los costes de fabricación en el sector, así como para contribuir a una mejora del medio ambiente, redu-ciendo las emisiones y aguas residuales.

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Una ineficiencia en el proceso de tintura son las retintadas, que deben ser minimizadas para reducir el consumo de agua y de materias primas, así como coadyuvan a que los acabados sean de mejor calidad. Otra ineficiencia en el proceso se produce en el baño, por un inadecuado ajuste de las canti-dades de colorantes empleados. Los excesos generan tintadas en colores con tonos inadecuados y complican la depuración del agua por el aumento de la concentración de contaminantes. Adicionalmente, incrementan el consumo de energía necesario para calentar el baño.

1.4. Proceso de tejeduría

El proceso de tejeduría tiene como operación principal la técnica de tejer, que consiste en entrecruzar dos hilos, uno llamado de trama, transversalmente, y otro urdimbre, longitudinalmente, para formar una superficie plana.

Las operaciones más características de este proceso son: el urdido, engomado y tejeduría.

• Urdido. Prepara la urdimbre para el tisaje, reuniendo en un plegador todos los hilos que han de formar la urdimbre del tejido.

• Engomado. Aplica un baño de engomado a los hilos de la urdimbre con el fin de proporcionarles la resistencia necesaria que se requiere en el proceso de tejido.

• Tejeduría. Utiliza telaras de diferentes tamaños y formas. Existen máquinas de inserción por aire, agua o pinza mecánica. Los telares tipo Jacquard poseen una maquinilla adicional para el movimiento de las pitas y agujas.

En la tejeduría de calada y género de punto, además de la aplicación de la robótica y del CIM, se ha introducido el diseño asistido por ordenador (CAD), contribuyendo a la automatización del proceso, reducción de los tiempos de fabricación y producción más limpia. Así como una mejor calidad del producto final.

Los telares 320 hacen más eficiente el proceso de hilatura porque permiten trabajar a la vez tejidos de diferentes dimen-siones que serán cortados en la operación a la medida, por un sistema de pinzas y corte. Estos telares suponen un ahorro energético importante porque, con el mismo consumo que otros, producen mayor cantidad de tejido y se reduce el espacio en las instalaciones, al no ser necesario disponer de telares para tejer diferentes medidas.

En el proceso de tejeduría, el consumo de energía es casi exclusivamente eléctrico, siendo térmica solamente en el proceso de engomado.

1.5. Proceso de ennoblecimiento textil

Bajo el concepto ennoblecimiento textil se agrupan las acti-vidades de blanqueo, tinte, estampado y acabado de los productos textiles. Si bien, cabe destacar que el proceso de tintura, aunque se considera parte del ennoblecimiento textil, generalmente, y para una mayor calidad del producto final, se lleva a cabo después de la hilatura en lugar de una vez tejido.

Los procedimientos de ennoblecimiento se pueden dividir en meramente mecánicos y en húmedos. Las operaciones que componen este proceso tienen como objetivo elevar la utilidad de los productos y adaptarlos a las necesidades funcionales y a los requerimientos de la moda en constante evolución. Como se mencionó en el apartado anterior, para un mejor uso de la energía, de los insumos y del medio ambiente se deben evitar las retintadas. Así como en el baño se deben ajustar las cantidades de colorantes y en el estampado las pastas.

En estos procesos se consume energía tanto eléctrica como térmica. Importante en este proceso es la utilización de vapor de agua y el uso de un gran número de productos químicos, colorantes y agentes auxiliares químicos para conseguir los acabados deseados.

La industria ennoblecedora textil consume un volumen de agua relativamente elevado y produce grandes cantidades de aguas residuales, que contienen, en muchos casos, una serie de compuestos que no son biodegradables.

En todas sus operaciones, las aplicaciones de las nuevas tecnologías van desde la formulación automática de recetas de tintura hasta el control de procesos, pasando por la colo-rimetría. En el procedimiento de estampación tiene gran importancia la utilización del CAD.

El proceso productivo de la industria textil queda configu-rado con los procedimientos de fabricación y operaciones expuestas, pero debe tenerse en cuenta que existen empresas que abarcan todo el proceso productivo y otras muy especializadas en hilatura, en tejidos o en procesos de ennoblecimiento: tintura, estampación y acabados.

Por último, quedaría citar las labores de embalaje y trans-porte hasta los clientes, que pueden ser otras empresas de procesamiento textil de la industria, compañías de


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otros sectores industriales que utilizan los tejidos como materiales en su proceso productivo y, más frecuente-mente, las empresas de confección, con las que el sector tiene sus mayores vinculaciones.

1.6. Sistemas principales de consumo energético

Como ya hemos mencionado, la industria textil se carac-teriza por cuatro grandes procesos: hilatura, tejeduría, teñido y acabados. Los dos primeros son procesos inten-sivos en energía eléctrica, mientras que los dos últimos lo son en energía térmica.

Dependiendo del tipo de fibra de que se trate también existen diferencias en los consumos energéticos. Así, el procesamiento del algodón es el de mayor consumo energético, particularmente eléctrico, frente a los de lana y fibra sintética, debido a los volúmenes de fibra procesados y a los distintos subprocesos realizados en la transformación, sobre todo en hilatura.

1.6.1 Equipos eléctricos

Según estimaciones de Red Eléctrica de España el 51,3% del consumo energético en la industria es electricidad. La industria textil debido a la automati-zación experimentada en las últimas décadas, emplea

Tabla 2. Procesos de producción de la industria textil.

PROCESO DE HILATURA

Materias primas:

• Fibras naturales.

• Fibras artificiales

• Fibras sintéticas.

ENERGÍA Y AGUA

PROCESO DE TINTURA

PROCESO DE ENNOBLECIMIENTO

PROCESO DE TEJEDURÍA

MAQUINARIA:

• Cardadora y abridoras.

• Manuares, estiradoras, guills de control, preparación.

• Hilatura.

• Máquinas de enconado y de retorcido.

MAQUINARIA:

• Equipos de tintura, con equipos de movimiento.

• Lavadoras en seco.

• Bombas de presión.

• Centrifugado de alta rotación.

• Bomba de vacío.

• Vapor de agua.

MAQUINARIA:

•Urdidores.

•Telares.

•Equipos de encolado.

•Tambores de secado.

• Vapor de agua.

MAQUINARIA:

• Rama tensora.

• Estampadoras.

• Punzadoras.

• Perchadoras.

• Vapor de agua.

Lavandería

Tintura en hilo

Vaporizado

Centrifugado

Apertura

Cardado

Preparación

Hilatura

Enconado

Urdido

Engomado

Blanqueo

Tintura en tejido

Estampación

Retorcido

Aprestos y acabados

Tejeduría

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maquinaría que utiliza como fuente de alimentación la electricidad.

1.6.2 Sistemas de iluminación

Una adecuada iluminación es muy importante para maxi-mizar el rendimiento de las personas de la organización. Está relacionado con aspectos motivacionales y con aspectos físicos como vista cansada y fatiga visual. Por eso, aparte del ahorro energético que se pueda conse-guir es importante no olvidar que sea adecuado. El obje-tivo es conseguir una mayor eficiencia en los sistemas de iluminación sin perder calidad de luz.

Los niveles de iluminación dependen del tipo de acti-vidad que se vaya a llevar a cabo en la instalación. Así, las que requieren mayor detalle, o necesitan trabajar con colores, tendrán que ser tenidas en cuenta cuando se diseñe el sistema. No obstante, siempre que sea posible es recomendable el uso de la luz natural.

Existe diversidad de lámparas en el mercado que pueden clasificarse en los tres grupos siguientes:

• Lámparasincandescentes.

• Lámparasdedescarga.

• LEDolámparasdediodo.

1.6.3 Equipos térmicos

Los sistemas térmicos son equipos cuya función es la generación de calor a través de la combustión de un combustible con el oxígeno del aire. Se utilizan para cubrir necesidades térmicas de calefacción y agua caliente.

En el proceso productivo textil se emplean para el calen-tamiento y secado de las fibras y tejidos.

Los equipos térmicos más utilizados por los fabricantes de fibras y textiles son las calderas y los secaderos. Estos sistemas usan el calor producido en la combustión para calentar un fluido que posteriormente será empleado en donde existan necesidades térmicas.

Estos equipos son unos de los que mayor consumo de energía demanda en el proceso productivo, siendo, además, los que mayores oportunidades de mejora presentan y en donde una pequeña evolución, al ser el consumo tan alto, mayor impacto tiene en los costes de producción.

1.6.3.1. Calderas

Las calderas utilizan el calor producido en la combustión para calentar un fluido que posteriormente será usado en donde existan necesidades térmicas. Las calderas se pueden clasificar en función de múltiples criterios: tipo de combustión, método de intercambio de calor, por rendimiento y según el material.

• Por el tipo de combustión, las calderas pueden ser de cámara de combustión abierta o cerrada. Siendo recomendable las últimas, ya que presentan mayor rendimiento y estabilidad de la combustión.

• Según se realice el intercambio de calor, existen calderas acuotubulares o pirotubulares. En las acuo-tubulares hay una serie de tubos por los que circula el fluido a calentar, y por su exterior transitan los gases que ceden parte de su energía a través de las paredes de los tubos. En las pirotubulares, son los humos calientes los que pasan por los tubos, los cuales están rodeados por el fluido a calentar.

• Atendiendo al rendimiento, pueden ser estándar, de baja temperatura y de condensación. La caldera estándar es una caldera para la producción de agua caliente y trabaja a una temperatura constante del agua a la salida entre 70 ºC y 90 °C. Una caldera de baja temperatura permite aprovechar el calor de los humos a través de un recuperador de calor especial, mientras que una caldera de condensa-ción está diseñada para facilitar que el vapor de agua de los gases de combustión condense sobre la superficie de los tubos de humos, consiguiendo recuperar el calor de los gases de combustión. Las calderas de alta eficiencia (baja temperatura o condensación) pueden suponer un ahorro del 10% - 20% del combustible utilizado especial-mente si se trabaja a bajas cargas.

• Según el material, existen calderas de elementos de fundición unidos o de chapa de acero. Las de fundición son más resistentes y más sencillas de montar, mientras que las de chapa de acero suelen emplearse para combustibles gaseosos, tienen un mayor recorrido de humos y un mejor rendimiento.

1.6.3.2. Secaderos

El aire en algunas partes del proceso de producción de tejidos requiere que sea sostenible y seco, lo cual hace que se requieran compresores y secaderos. Los seca-deros son equipos de intercambio en los que un agente


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secante absorbe la humedad del producto a secar. El agente secante suele ser bien aire caliente cuya tempe-ratura se ha elevado gracias a la combustión de un fuel, o directamente los gases producto de la combustión.

1.7. Consumo de agua

Las plantas que demandan grandes consumos de agua generalmente tienen montada una planta de enfria-miento de agua, la cual, una vez fría, vuelven a reciclar para enfriar nuevamente. Es especialmente relevante en la industria textil disponer, adicionalmente, de una planta de tratamiento de aguas residuales para dar cumpli-miento al control ambiental.

La principal fuente de consumos en la industria textil es el uso de agua en procedimientos productivos, donde se requieren grandes cantidades de agua para su proceso y donde es muy difícil poder reducir su consumo. No obstante, el agua que se consume se puede reciclar, y para ello existen en la industria importantes y efec-tivas técnicas de reciclaje de aguas. Aprovechando las mismas sucesivas veces y evitando consumos energé-ticos, por trasvase de procesos de intercambio de calor o frío.

Otro consumo importante en la industria está asociado a la utilización del agua como medio de enfriamiento de los compresores de aire, sistemas de regeneración de la planta de tratamiento de aguas, enfriamiento de máquinas y limpieza de las instalaciones. Así como la energía necesaria para su ca lentamiento.

Consecuentemente la reducción del consumo de agua puede generar un importante ahorro energético.

2 Ineficiencias energéticas en los principales sistemas

2.1. Equipos eléctricos

Las pérdidas energéticas se producen en todas las partes de una instalación eléctrica. Esto es, generación, trans-porte, distribución y consumo. Según estimaciones de Red Eléctrica de España anualmente se producen unas perdidas en transporte y distribución aproximadamente del 10% del total generado.

Las principales ineficiencias en los equipos eléctricos se encuentran en equipos como:

• Motoreseléctricos.

• Equiposdealumbradodelasinstalaciones industriales.

• Equiposofimáticos.

• Otrosequiposysistemaseléctricospropiosdelaindustria.


Los motores eléctricos presentes en la mayoría de los dispositivos industriales funcionan transformando la energía eléctrica en energía mecánica que permita poner en funcionamiento los diferentes mecanismos que componen las máquinas textiles.

La eficiencia energética de un motor está relacionada con el aprovechamiento de la potencia eléctrica que consume. Al convertir esta potencia eléctrica en potencia mecánica, se producen una serie de pedidas eléctricas (pérdidas por el efecto Joule y pérdidas electromagné-ticas) y mecánicas (por rozamientos del motor).

El nivel de eficiencia energética del motor depende de la magnitud de los diferentes tipos de pérdidas.

La eficiencia nominal de los motores se puede ver redu-cida por el número de horas de funcionamiento, la anti-güedad de la máquina y por condiciones climatológicas extremas de funcionamiento. En estos casos, se puede medir su rendimiento actual a través de los analizadores de redes que permiten obtener el voltaje, la intensidad y el factor de potencia.

Otros motivos de ineficiencia energética de los motores eléctricos son:

• Dimensionamiento inadecuado para la aplicacióna la que se destina. Si el motor en cuestión está mal dimensionado, la eficiencia disminuye, espe-cialmente a baja carga.

• Elrégimendecargas.

• Alimentacióndelmotor.

• Mantenimientoinadecuado.

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• Arranque de motores. La corriente eléctricademandada por un motor en el arranque puede ser hasta siete veces mayor que la corriente deman-dada en funcionamiento normal. Adicionalmente, cuando el motor arranca a plena carga se producen problemas de tipo mecánico asociados a los sobre-esfuerzos de torsión. Los sobreesfuerzos pueden producir un deterioro prematuro e incluso averías.


La ineficiencia energética de un sistema de alumbrado depende de factores que afectan a sus componentes principales: fuente de luz o lámpara, luminaria y equipo auxiliar.

2.2. Equipos térmicos

2.2.1 Calderas

Los principales problemas en el funcionamiento energé-tico de las calderas se deben a la disminución del rendi-miento y a las pérdidas en el transporte del fluido.

Con relación al rendimiento de la caldera se debe de evaluar periódicamente los valores adecuados de O2, CO y temperatura de gases, que dependen del tipo de combustible y quemador utilizados y del tamaño de la caldera. Todos ellos pueden consultarse en el manual de instrucciones del equipo.

En cuanto a las pérdidas en el transporte del fluido, pueden producirse por numerosas causas, como las

debidas a un excesivo recorrido de trazado, a conductos demasiado estrechos y rugosos o por una mala regulación del caudal o inadecuado aislamiento de los conductos.

Otro aspecto importante es el desaprovechamiento de la energía térmica contenida en los gases residuales, cuando se expulsan por la chimenea a temperaturas elevadas.

2.2.2 Secaderos

Las ineficiencias en los secaderos se producen principal-mente por pérdidas de calor y por un uso excesivo del mismo.

2.3. Ineficiencias energéticas en el consumo de agua

Un consumo excesivo de agua por parte de la industria contribuye a que se produzcan consumos de energía innecesarios de calentamiento y de depuración de aguas. Como consecuencia se produce un aumento en los costes de la empresa por dos aspectos, la demanda de energía necesaria para calentarla y el aumento de los cánones por mayor consumo.

Unos aspectos importantes de consumo innecesario de agua, que se dan en muchas industrias, son el uso de ésta en labores de limpieza de las instalaciones y su utili-zación para el enfriamiento de las máquinas.

Un efecto que no tiene repercusión económica, pero si ambiental, en el consumo excesivo de agua, es la emisión de gases contaminantes.


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3 Mejora de la eficiencia energética de los principales sistemas y ahorro en la contratación de los suministros

El principal objetivo de los sistemas de ahorro energético es disminuir las necesidades energéticas manteniendo la eficiencia en la producción. Al reducir los costes de la energía requerida se produce un ahorro en costes de producción, lo que se traduce en una mejora de la competitividad y, a escala global, en una disminución de la dependencia energética y una reducción del impacto sobre el medio ambiente.

Las nuevas maquinarias textiles centran sus esfuerzos de I+D en la eficiencia energética y ahorro de los recursos natu-rales. En la hilatura de rotor es posible lograr una reducción del consumo energético de hasta un 16% mediante modernos métodos de producción. En el acabado textil también es posible conseguir ahorros significativos de energía a través de una optimización de los procesos de intercambio de calor para aguas residuales, técnicas de regulación y control, así como una técnica de accionamiento optimizada. En el bastidor de tensado, el mayor consumidor de energía en el acabado textil, es posible alcanzar una mayor eficiencia ener-gética en los procesos de secado y fijación, optimizando la regulación del aire de escape y de la humedad residual, adap-tando la temperatura de los procesos y recuperando el calor. En la tintura es recomendable maximizar la producción en la primera operación de tintura.


Las pérdidas de energía, además del ya mencionado aumento de costes, conllevan una evacuación de calor,

con elevación de temperatura en equipos y sistemas, con la consiguiente reducción de la vida útil. Además, aumenta la necesidad de refrigeración, lo que se traduce en incre-mentos de costes de operación y mantenimiento.


Para mejorar la eficiencia en los motores eléctricos hay que tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Optimización de los procesos industriales.

• Sustitución de motores antiguos por otros más eficientes. Los nuevos motores que se comercializan actualmente son más eficientes que los antiguos y demandan menos energía, lo que se traduce en ahorros de energía eléctrica. Estos producen la misma potencia mecánica que los motores estándar con un menor consumo eléctrico, llegando a reducir las pérdidas energé-ticas en un 45%, teniendo una vida útil mayor, y operando a temperaturas más bajas por la incorpo-ración de ventiladores y sistemas de enfriamiento más eficientes. Adicionalmente, utilizan diseños y materiales aislantes de mayor calidad.

• Dimensionamiento adecuado. Es recomendable no utilizar maquinaria sobredimensionada. Como norma general, se recomienda que la potencia nominal esté sobredimensionada del 5% al 15% respecto a la potencia necesaria para el proceso productivo en la que se emplea.

• Instalación de variadores de velocidad. Permiten variar la velocidad del eje según la carga del motor,

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reduciendo el consumo de energía y además proporcionan un arranque suave de las máquinas.

Aunque se pueden instalar variadores de velocidad en accionamientos de cualquier potencia y tipo de carga, es necesario tener en cuenta una serie de aspectos:

La rentabilidad de un variador de velocidad aumenta con la variación de la carga y el número de horas de funcionamiento.

Para motores de menos de 10 kW - 15 kW aproxi-madamente, el coste suele hacer inviable la inver-sión. En el caso, de motores de potencias muy elevadas no existen variadores fabricados en serie, con lo que deben diseñarse a medidas, pudiendo encarecer el producto.

Los variadores de velocidad pueden utilizarse para solucionar el problema del arranque de los motores, pero en la práctica no se hace porque si sólo se utilizan los variadores para temas de arranque el coste es mucho más elevado que el de un dispositivo de arranque suave.

• Arranque de motores. Para evitar las sobreinten-sidades eléctricas y los sobreesfuerzos mecánicos se han desarrollado dispositivos de arranque suave. Estos dispositivos permiten ajustar, en incre-mentos pequeños, los esfuerzos mecánicos y la corriente utilizada en el arranque. Se recomienda su uso cuando se trate de dispositivos con arran-ques y paradas frecuentes como son: ventiladores, compresores, mezcladoras y bombas centrífugas y de vacío, etc. Así como en ciclos continuos de trabajo, alternando periodos con carga nominal con otros a baja carga o vacío y en tiempos de arranque prolongados. El coste de este tipo de dispositivos puede variar entre aproximadamente un 30% del coste de un motor de alta eficiencia para potencias bajas y un 10% del coste para potencias mayores.

• Mejorar la tensión de alimentación.


Aprovechar al máximo la iluminación natural es la mejor forma de eficiencia energética en los sistemas de ilumi-nación. Esto es posible gracias a la instalación de células fotosensibles que regulen la iluminación artificial en función de la cantidad de luz natural o independizando

los circuitos de las lámparas próximas a las ventanas o claraboyas. Otras medidas que reducen el consumo de energía en los sistemas de iluminación son:

• Establecercircuitosindependientesdeiluminaciónpara zonificar la instalación en función de sus usos y diferentes horarios.

• Engrandes instalaciones, los sistemasdecontrolcentralizado permiten ahorrar energía mediante la adecuación de la demanda y el consumo, además de efectuar un registro y control que afecta tanto a la calidad como a la gestión de la energía consu-mida.

• Instalar detectores de presencia temporizados enlos lugares menos frecuentados (pasillos, servicios, almacenes, etc.).

• Otrafuentedeahorroimportanteeslainstalacióndeprogramadores horarios que apaguen o enciendan las luces a una determinada hora.

• Elegirsiemprelasfuentesdeluzconmayoreficaciaenergética en función de las necesidades de ilumi-nación.

• Emplear balastos electrónicos ahorra hasta un30% de energía, alarga la vida de las lámparas un 50% y consigue una iluminación más agradable y confortable.

• Realizarunmantenimientoprogramadodelainsta-lación, limpiando fuentes de luz y luminarias y reem-plazando las lámparas en función de la vida útil.

• Cambiar el sistema de iluminación, teniendo encuenta que las lámparas incandescentes son las de menor rendimiento debido a que gran parte de la energía que consumen se convierte en calor. Las de descarga, para su correcto funcionamiento, requieren la incorporación de cebadores y balastos. Por último, la tecnología LED presenta importantes ventajas frente a las dos anteriores, como son: ahorros de energía eléctrica y en mantenimiento y reposición. Así como en emisiones de CO2.

3.2. Equipos informáticos

La mayoría de empresas poseen ordenadores que utilizan como herramienta de trabajo. Estos equipos consumen energía aún estando en modo stand by. A los elevados


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costes de la energía, hay que añadir el aumento de carga térmica producida en las instalaciones, lo que lleva una mayor demanda de refrigeración.

La pantalla es la parte que más energía consume y tanto más cuanto mayor es. Las pantallas planas TFT, consumen menos energía que las convencionales y además ocupan menos espacio. Se recomienda comprar ordenadores con etiqueta Energy Star, que tiene la capacidad de pasar a un estado de reposo, con un consumo máximo del 15% del consumo normal, cuando haya pasado un cierto tiempo sin utilizar el equipo.

En relación al uso eficiente de los equipos informá-ticos existe falta de conocimiento sobre los ahorros que supone implantar programas en la empresa para implantar buenas prácticas en el uso de todos los equipos e instalaciones de la empresa .

Reducir el consumo de los equipos de ofimática está al alcance de todos y no se requiere la adquisición de aparatos especiales ni de conocimientos técnicos. La mayor parte de las medidas de ahorro en estos equipos están enfocadas en mejorar los hábitos de uso, por lo que no suponen un coste económico para la empresa.

Las más importantes son apagar los equipos cuando se vayan a utilizar en un tiempo aproximado de media hora y utilizar el estado de stand by en los equipos de impresión

y fotocopias. Así como, apagar la pantalla siempre que no se esté utilizando el equipo, aunque sea por periodos cortos de tiempo.


Estos equipos son los que mayor consumo de energía demandan en el proceso productivo, siendo, además, los que mayores oportunidades de mejora presentan y en donde una pequeña evolución al ser el consumo tan alto, mayor impacto tiene en los costes de producción.

3.3.1 Calderas

Existen una serie de actuaciones que se deben realizar para asegurar el correcto funcionamiento de estos sistemas.

• Verificación y mantenimiento periódico de lacaldera.

• Sustitucióndelacaldera.Normalmentelavidaútilde estos equipos se sitúa en torno a los 15 años. Es recomendable sustituirla por una de alto rendi-miento una vez alcanzado el periodo de obsoles-cencia o, antes de ese tiempo, cuando se observe un mal funcionamiento.

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• Las dos tipologías de calderas de alta eficienciaactualmente en el mercado son:

- Calderas de baja temperatura: son ca-paces de funcionar de forma continua con una temperatura de agua de alimentación de entre 35 ºC y 40 ºC, y que, en deter-minadas condiciones, puede producir con-densación del vapor de agua contenido en los humos de escape. La utilización de cal-deras de baja temperatura respecto a las calderas estándar, aporta un ahorro ener-gético en torno a un 15% o superior.

- Calderas de condensación: están diseña-da para condensar permanentemente una parte importante del vapor de agua conte-nido en los gases de escapes procedentes de la combustión. La utilización de calderas de condensación respecto a las calderas es-tándar, aporta un ahorro energético en torno a un 25% o superior. Sólo se recomienda utilizar esta caldera cuando el combustible sea gas natural debido a que la cantidad de azufre en los humos de combustión es mu-cho menor que en el caso de emplear otros combustibles. Una elevada concentración de azufre en una caldera de condensación aumenta la corrosión de los materiales.

• Mejoradeladistribucióndefluidos.Eltransportede fluidos también consume energía. Toda caldera lleva asociada una serie de equipos para el trasiego de fluidos (bombas, compresores, ventiladores, etcétera) que pueden ser importantes consumi-dores de energía eléctrica. El consumo energético asociado al transporte de fluidos se puede reducir de las siguientes formas:

- Acortando la longitud del trazado de los conductos en la medida de lo posible, evi-tando estrechamientos y ensanchamientos bruscos, codos y derivaciones innecesa-rias, etcétera

- Instalando válvulas con pocas pérdidas de carga.

- Eligiendo secciones circulares, incluso para ventilación, aunque sean algo más caras.

- Seleccionando conductos con el máximo diá-metro posible y mínima rugosidad interna.

- En el caso de líquidos muy viscosos, bom-beándolos; calentados.

- Manteniendo en buen estado la instala-ción, evitando así deposiciones.

- Regulando el caudal mediante la variación de la velocidad de las bombas en lugar de hacerlo mediante estrangulaciones.

• Minimizarlostrazadosenlastuberíasyrugosidades.

• Racionalización de las cargas. El rendimiento deuna caldera a baja carga es peor que a plena carga, por lo que se recomienda disponer de más de una caldera de dimensiones menores para ir ponién-dolas en funcionamiento según las necesidades y que trabajen a plena carga.

• Seleccióndecombustiblesporcriterioseconómicosy ecológicos, como calderas que utilizan biomasa.

3.3.2 Nuevas tecnología para sistemas de climatización

En muchas ocasiones a los equipos de climatización, a pesar de ser intensivos en consumos eléctricos, no se les presta la atención debida como fuente de ahorro energético. Los nuevos sistemas de climatización incorporan dispositivos que contribuyen a la mejora de la eficiencia de los sistemas. Algunas de estas tecnologías que incorporan los nuevos sistemas están las siguientes:

La tecnología inverter está disponible en algunos equipos, aplica una reducción o aumento de potencia frigorífica a la salida de aparato en función de la temperatura necesaria en cada momento sin tener que conectar y desconectar el compresor. La temperatura obtenida es más uniforme, consiguiendo ahorros significativos respecto de los sistemas convencionales. La vida útil del aparato se ve favorecida al reducir el número de puestas en marcha y paradas.

Las máquinas de absorción son más eficientes que los sistemas de aire acondicionado convencionales. Tienen algunas similitudes con los de aire acondicionado y bomba de calor, pero difieren en otros muy importantes Trabajan con una sustancia, llamada absorbente, para formar una solución líquida que es bombeada a mayor presión con un aporte de trabajo menor que el que se necesita para la compresión del refrigerante en sistemas convencionales. Por último cabe destacar, que son recomendables cuando se dispone de fuentes de calor sobrantes.

3.3.3 Secaderos

Son una de las principales fuentes de consumo de energía en la industria textil, por lo que debe de considerarse la


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posibilidad de cambiarlos por otros más eficientes, así como realizar mantenimientos periódicos de su funciona-miento, cambio de quemadores y asegurar el aislamiento de la instalación. Optimizar los procesos de secado a través de la implantación de técnicas más eficientes, tales como presecados mecánicos, presecados con infrarrojos por baja frecuencia, evitar el sobresecado de los tejidos y minimizar las pérdidas de aire, puede suponer para la compañía impor-tantes ahorros de energía. Una medida importante para el ahorro de energía en el uso de secaderos es implantar un sistema de recuperación de calores residuales.

Existen diferentes variantes, según las características de los gases y los equipos que intervienen en el proceso. Los sistemas de recirculación de aire son los que menor coste suponen, ya que no requieren intercambiador de calor y los ahorros que pueden obtenerse están en el rango de 10% a 15% para secaderos intermitentes convencionales. En la mayoría de las operaciones de secado, la humedad del aire de salida es muy inferior a su valor de saturación con rela-ción al contenido en humedad del tejido secado. Esto signi-fica que se ha extraído menos agua del material de lo que sería posible y se ha empleado más energía de la necesaria para calentar el aire.

3.4. Ahorro en la contratación del suministro eléctrico

Las mejoras en las condiciones de la contratación del suministro energético se traducen en ahorros econó-micos para la empresa. En la mayor parte de las empresas es posible disminuir el coste que representa la energía en su cuenta de resultados, mediante iniciativas simples con baja inversión.

A la hora de seleccionar la fuente energética más adecuada para los procesos eléctricos de la empresa se debería tener en cuenta el coste asociado a cada combustible, buscando el suministrador que ofrezca una buena fiabilidad en el suministro con un menor coste.

Entre estas medidas se incluyen la correcta selección de las tarifas reguladas más adecuadas o la negociación del suministro con compañías comercializadoras que operan en el mercado liberalizado. En cualquiera de los dos casos, el objetivo debe ser ajustar, en la medida de lo posible, las condiciones de suministro a las pautas de consumo de la empresa.

Para ahorrar en el suministro eléctrico se recomienda adoptar las siguientes medidas:

• Optimizar las condiciones del contrato de facturación eléctrica, que incluye todas aquellas medidas que están relacionadas con la modifica-ción de algunas de las condiciones del suministro: potencia contratada, modo de discriminación horaria, tarifa contratada y modo de facturación. Hay que tener en cuenta que algunas medidas tales como la disminución de la potencia contra-tada, el cambio de tarifa, el cambio del modo de facturación y la discriminación horaria requieren una inversión muy baja. Por ello los periodos de recuperación suelen ser inferiores a tres años.

• Optimizar la factura teniendo en cuenta las siguientes recomendaciones:

- La tarifa 1.0 es la más económica, pero sólo se puede contratar cuando la poten-cia requerida sea inferior a 770 W.

- La potencia contratada no debe superar a la suma de las potencias nominales de los equipos que se utilicen simultánea-mente.

- El uso de un registrador de potencia ac-tiva máxima o maxímetro (facturación de la potencia en modo 2) permite evitar los cortes del interruptor de control de po-tencia al sobrepasar la potencia contra-tada, y puede conllevar un ahorro en el término de potencia de la factura.

- Para suministros en baja tensión, si la po-tencia contratada es inferior a 15 kW, la tarifa 2.0 resulta más económica que la 3.0. Para niveles de potencia superiores, la tarifa 4.0 es más conveniente que la 3.0 sólo en caso de superar las 120 horas de utilización mensual (consumo men-sual (kWh) / potencia demandada (kW)).

- Algunas pymes tienen suministros en alta tensión, en general con tensión inferior a 36 kV. En dicho caso, la elección de la ta-rifa adecuada dependerá del número de horas de utilización: 1.1 (< 360 horas de utilización mensual), 2.1 (360-570 horas de utilización mensual), 3.1 (> 570 horas de utilización mensual).

- En las tarifas de baja tensión 3.0 y 4.0 y en todas las de alta tensión, es importante se-leccionar la discriminación horaria más ade-cuada, procurando además desplazar el fun-cionamiento de los equipos hacia las horas de valle o llano, y disminuyendo el consumo eléctrico en horas punta.

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En los casos en que una empresa tenga una penalización significativa por energía reactiva consumida, se puede eliminar este recargo, o incluso obtener un descuento (hasta el 4%), mediante la instalación de una batería de condensadores. Esto permitirá disminuir las pérdidas en la instalación, reducir la caída de tensión a lo largo de la instalación y conllevará un aumento de la potencia útil disponible en bornes del transformador. En cuanto al período de recuperación de la inversión en estos equipos, en general, puede variar entre uno y tres años.

La libre elección del suministrador de energía eléctrica permite adaptar mejor las necesidades particulares de suministro eléctrico de la empresa a través de la negocia-ción directa de las condiciones y precios de dicho sumi-nistro con cualquiera de las compañías suministradoras y/o comercializadoras existentes en el libre mercado. No obstante, hay que recordar que el contrato a través de las tarifas reguladas puede proteger a la empresa ante un incremento del precio de mercado de la electricidad, causado por ejemplo, por una menor hidraulicidad.

En cualquier caso, la recomendación es que la empresa solicite ofertas a las distintas empresas comercializa-doras y valore la conveniencia de optar por alguna de ellas o acogerse a las tarifas reguladas.

Según la CNE, al final del primer trimestre de 2005, casi 1.470.000 de consumidores (el 7,42% del total de suministros eléctricos) estaban en el libre mercado. En términos de energía, casi el 34% de la demanda total era atendida en el mercado liberalizado.

Según la misma fuente, a finales del primer trimestre de 2005, un 39% de los consumidores en Alta Tensión estaban en libre mercado, adquiriendo el 27,5% de la energía eléctrica total consumida. Respecto a los consu-midores en Baja Tensión, durante 2005 más de 1.360.000 consumidores adquirían su electricidad en el mercado, (es decir 58 de cada mil).

En cuanto a las cuotas de participación de las distintas empresas comercializadoras de electricidad en el mercado español, cabe decir que dos empresas, Iberdrola y Endesa controlan casi el 71,2% del mercado (36,74% Iberdrola y 34,78% Endesa). Un 18,5% para Gas Natural Fenosa, el 4,45% para Hidrocantábrico, y el resto para otros pequeños comercializadores.

Respecto a la fidelización de los consumidores con el grupo empresarial de distribución, a marzo de 2005, hay que decir que el 79% de consumidores tenían contrato de compra con el comercializador del mismo grupo empresarial que su distribuidor.

3.5. Eficiencia energética en el consumo de agua

Optimizar el consumo de agua, en la limpieza de los tejidos y los baños de las tintadas, disminuye de una forma directa el agua requerida para cada proceso e, indirectamente, el gasto en la energía utilizada para su calentamiento.


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Una variable importante en el consumo de agua en el proceso productivo textil son los cánones, tasas e impuestos derivados de su vertido, donde en muchísimas ocasiones el coste del agua se multiplica por cinco por la calidad del agua vertida a cauce. La industria textil de procesamiento húmedo, por ejemplo, está entre los tres sectores industriales que consumen mayor volumen de agua y está entre las diez primeras de mayor incidencia en la contaminación de efluentes líquidos.

A las medidas de ahorro en el proceso productivo se unen otras de ahorro en agua fría sanitaria, como son:

• Cerrarbienlosgrifos.Ungrifoquegoteadesper-dicia 80 litros de agua al día, lo que equivale a 2,4 m3 al mes. Una corriente de agua de 1,6 mm de diámetro pierde 180 litros al día, lo que supone 5,4 m3 al mes. Una corriente de agua de 3,2 mm pierde 675 litros al día, etc.

• Loscabezalesdeduchadebajocaudalpuedenreducirel consumo de agua caliente en más del 30%.

• Instalar aireadores en los grifos. Los aireadorespulverizan el agua y reducen el consumo de agua en un 25%-50% por cada grifo.

• Utilizar grifos con regulador de caudal.Disponende un dispositivo que permite limitar el caudal máximo de agua. Algunos pueden manipularse sin desmontar el grifo.

• Unasetiquetascercade losbaños,duchas,etc.,promoviendo la conservación del agua pueden llegar a ser también muy efectivas.

• Treintasegundossonsuficientespara lavarse lasmanos. Los grifos con sensores infrarrojos consi-guen ahorros en el consumo de agua entre el 70% y el 80%, sin embargo su precio es el más elevado de todas las clases de grifos que se han presentado. Los grifos con botón temporizador son menos costosos y son una buena alternativa para el ahorro de agua.

3.6. Cogeneración

La industria textil se ha perfilado en los últimos años como una de las más idóneas en la adopción de equipos de cogeneración, debido a las fuertes demandas de energía eléctrica y vapor en su proceso productivo.

Por un lado, la energía eléctrica es demandada para mover las bobinas, el funcionamiento de los telares y otra maquinaria especializada, y, por otro, los procesos de ennoblecimiento textil de hilos y tejidos necesitan vapor.

Los sistemas de cogeneración consisten en la gene-ración de energía a través de una fuente de energía primaria (como el gas natural, diésel u otro combustible similar) que se utiliza directamente para la generación de energía eléctrica en el primer nivel. A partir de la energía química del combustible se produce un fluido caliente que genera la energía mecánica y la energía térmica resultante, el denominado calor residual como vapor o gases calientes, que es suministrada a los procesos industriales ya sea para secado, cocimiento o calenta-miento, que constituyen el segundo escalón.

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Una característica que debe tener el proceso productivo para aprovechar estás instalaciones es que sus requeri-mientos de calor sean moderados, con temperaturas de 250 °C a 600 °C.

Existen diferentes tipologías de plantas de cogeneración, pero según datos de 2004, el 75% de las plantas de coge-neración existentes en España utilizaba motores de genera-ción alternativos, de los cuales un 70% eran de gas natural y un 28% diésel. En muy pocas ocasiones se utilizan combi-naciones: motor diésel-motor de gas natural, motor de gas-turbina de vapor, motor diésel-turbina de vapor.

Algunas veces, cuando se producen más de dos tipos de energía, se habla de poligeneración. Por ejemplo, hay sistemas en los que se produce calor, electricidad y frío. Este proceso es conocido comúnmente como trigenera-ción, en donde el frío se produce a partir de calor gene-rado mediante una máquina de absorción. Otro producto adicional de la poligeneración es el agua potable, a partir de agua salada.

Actualmente, existen en el mercado diferentes tecnolo-gías de cogeneración. El proceso secuencial de genera-ción y consumo de calor útil y electricidad admite dos posibilidades, según sea el primer eslabón de la cadena de una u otra forma de energía:

• En un ciclo de cabecera,que es con diferencia el tipo más frecuente de cogeneración, la energía eléctrica (mecánica) es generada en el primer escalón, a partir de la energía química de un combustible y la energía térmica resultante. El denominado calor residual, es suministrado a los procesos constituyendo el segundo escalón.

Los ciclos de cabecera pueden ser aplicados a procesos que requieran temperaturas moderadas o bajas, lo que es suficiente para muchos de los procesos que se llevan a cabo en las pymes.

• En un ciclo de cola la energía térmica residual de un proceso es utilizada para producir electri-cidad. Estos ciclos están normalmente asociados a procesos industriales en los que se presentan altas temperaturas; por ejemplo, en la produc-ción de productos químicos en cuyos procesos resultan calores residuales en torno a los 900 °C, que pueden ser utilizados para la producción de vapor y electricidad.

El problema que se plantea al usar los calores residuales de los ciclos de cola es que, en

muchas ocasiones, los efluentes son corrosivos y se requieren intercambiadores de calor muy costosos.

Sin embargo, la clasificación más común de los sistemas de cogeneración se hace de acuerdo con el sistema de generación utilizado:

• Turbinadegas.

• Turbinadevapor.

• Motordecombustióninterna.

También es posible combinar las dos primeras tecnolo-gías; el resultado es un ciclo combinado utilizado casi exclusivamente en centrales térmicas. Esta tecnología emplea los gases de escape procedentes de la turbina de gas, para alimentar el calentador de la turbina de vapor.

La cogeneración ofrece importantes beneficios econó-micos, energéticos y ambientales. Por otro lado, consigue ahorros en la factura eléctrica, ya que la empresa es el propio generador de esa energía. Además, si vende la energía a la compañía eléctrica, reducirá el precio por el kWh, una prima adicional a las instalaciones acogidas a régimen especial. Por otro lado, el suministro eléctrico podrá ser independiente del exterior, lo que asegura una mayor seguridad de suministro y una menor incidencia de cortes. Adicionalmente, cabe destacar que a través de la cogeneración se obtienen importantes mejoras ambientales, producidas porque el consumo de energía primaria es menor, al ser el rendimiento energético supe-rior en la cogeneración que en otros sistemas. Como consecuencia, se contribuye a mejorar el medioam-biente, dando de esta manera una imagen más limpia y moderna a la empresa.

3.7. Avances tecnológicos con aplicación en la industria textil

3.7.1 Biotecnología

En la industria textil, la biotecnología se está incorporando con el objetivo de conseguir innovaciones tales como el desarrollo de nuevas fibras textiles, procesos de produc-ción más eficientes, acabados menos agresivos, proce-dimientos basados en tecnologías más respetuosas con el medio ambiente, etc.


24

Las enzimas pueden reemplazar algunos de los productos químicos, además de reducir el tiempo y el consumo de energía de los procesos industriales, con ventajas en la economía y el medio ambiente. El empleo de enzimas en la industria textil permite:

• Reemplazar los productos químicos utilizadosen los distintos procesos consiguiendo mejores rendimientos y procesos más respetuosos con el medio ambiente. Tradicionalmente se han utili-zado las enzimas en el proceso de limpieza de las fibras.

• Modificarlassuperficiestextilesconlafinalidaddemejorar sus propiedades y otorgarles una mayor funcionalidad (fácil limpieza, hidrofóbicos, suavidad al tacto, etc.).

• Producirfibraspoliméricasparaaplicacionesespe-ciales (medicina, electrónica), las cuales requieren de unas propiedades muy específicas.

• Tratamientodeaguasresiduales.Laindustriatextiles una de las mayores productoras de efluentes líquidos, los cuales son tóxicos, contienen productos no biodegradables y también resistentes a la destrucción por métodos de tratamiento físico-químico. Los efluentes textiles poseen un elevado contenido de colorantes (10% - 15% de los colo-rantes no fijados) y aditivos que, generalmente, son compuestos orgánicos de estructuras complejas, no biodegradables. Por tanto, tratar de forma correcta estos efluentes es una necesidad prioritaria desde el punto de vista medioambiental.

Actualmente, se están estudiando nuevas alternativas que utilizan microorganismos capaces de degradar de manera eficiente un gran número de contaminantes a un bajo costo operacional para el adecuado tratamiento de efluentes textiles.

3.7.2 Reciclado de residuos inorgánicos

El reciclado de residuos es una nueva forma de producir tejidos cuidando el medio ambiente, al mismo tiempo que ahorra energía porque simplifica las primeras fases del proceso productivo. Los textiles y cueros procedentes de la recogida selectiva o triaje de los RSU se separan por calidades (lana, algodón, fibras sintéticas, etc.) y se desguazan para su comercialización como trapos indus-triales, previo lavado y desinfección. Los no comercializa-bles pasan directamente a valorización energética.

Los residuos textiles de estas industrias pueden ser empleados para la elaboración de nuevas materias primas. Para ello se necesita clasificarlos por tipos de fibras para posteriormente desmontar las piezas y volver a hilar. Los nuevos hilados pueden ser usados por el sector de la confección para la fabricación de piezas nuevas.

3.7.3 Instalaciones de biomasa

Se considera biomasa al conjunto de materias orgánicas renovables de origen vegetal, animal o procedente de la transformación de las mismas. Toda esta variedad, en cuanto a orígenes de posibles materiales conside-rados como biomasa, tiene como nexo común el derivar directa o indirectamente del proceso de fotosíntesis y ser consecuentemente de forma renovable.

En este sentido es importante que la biomasa provenga de una fuente certificada que garantice la sostenibilidad medioambiental del suministro.

La biomasa es una fuente energética inagotable ya que procede de recursos renovables; autóctona, pues los residuos forestales, agrícolas, etc. son recursos abun-dantes y de escaso impacto ambiental ya que su proce-sado no provoca emisiones de CO2 o SOx (las biomasas de origen vegetal liberan en su transformación ener-gética prácticamente la misma cantidad de CO2 que el absorbido de la atmósfera en su crecimiento y además poseen contenidos de azufre prácticamente nulos).

En la actualidad, el uso más extendido de la biomasa consiste en la generación de calor para calefacción indi-vidual y de distrito. La calefacción de distrito consiste en el suministro de la demanda térmica en calefacción y agua caliente a un conjunto de edificios a partir de un solo equipo de producción de calor.

En el caso de la calefacción individual, la tecnología más implantada para usar la biomasa maderera consiste en las estufas y en las calderas de agua caliente.

La mayoría de los sistemas de calefacción individual utilizan habitualmente madera como combustible, aunque proba-blemente el mejor combustible para estos usos son los pellets y briquetas (residuos de madera y de densificados de origen forestal para uso energético), ya que debido a su alta densidad tienen un poder calorífico superior.

Para la calefacción de distrito suelen utilizarse calderas de agua caliente de media y alta potencia, normalmente

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alimentadas con astillas o cortezas de madera, o una combinación de los dos.

La forma más sencilla de producir energía (calor) a partir de la biomasa es quemarla. Esto se conoce como combustión directa. Otras tecnologías que se utilizan para convertir la biomasa en energía útil son la gasifica-ción y la cocombustión.

Las tecnologías que se pueden utilizar para producir energía a partir de la biomasa son las siguientes:

• Combustión directa: la biomasa se quema en una caldera para producir vapor a alta presión. El vapor hace girar una turbina que se encuentra acoplada a un generador produciéndose electri-cidad. El coste de una instalación de este tipo, con una potencia instalada de 5 MW, está en torno a los 1.500 euros/kW eléctrico instalado. El rendimiento de la instalación de estas caracte-rísticas es, aproximadamente, del 20%.

• Gasificación: la biomasa, como la madera, los subproductos maderos o la basura urbana, se trans-forma en un gas. Tras la limpieza de este gas, se obtiene un combustible poco contaminante que puede utilizarse en las turbinas de gas y de vapor de un ciclo combinado, en motores de combustión interna o ser directamente quemado en una caldera en lugar de gas natural. En este caso, el coste del gasificador más el motor alternativo de combus-tión interna, para una potencia instalada menor de 5 MW, está en alrededor de los 1.300 euros/kWe. El rendimiento en ese caso es algo mayor, en torno al 25%, pero los gases de operación y mantenimiento pueden ser más importantes, ya que se trata de una tecnología no totalmente madura.

• Cocombustión: parte del carbón que se quema en una caldera es sustituido por biomasa. La combustión tiene menos costes porque no se necesitan nuevos equipos para incorporar la biomasa al carbón.

Los residuos de una empresa también pueden ser apro-vechables para diversos usos. Por eso, es fundamental un conocimiento preciso de los subproductos y residuos que la empresa genera y que pueden ser objeto de aprovecha-miento. Lo primero que debe plantearse es la utilidad de dichos residuos para otras empresa o para alguno de los procesos propios, buscando así una rentabilidad económica de ellos.

Si se descarta su valor como producto, es importante estu-diar su posible contenido energético. En el caso de las indus-trias textiles podrían utilizarse las piezas que no alcancen la calidad deseada o los tejidos sobrantes en el proceso de tejeduría cuando se cortan en los telares a la medidas deseadas. Se estima que el poder calorífico de un trapo es 3.936 kcal/kg. No obstante, se debe tener en cuenta que el grado de humedad de los residuos es un parámetro que condiciona fuertemente la cantidad de energía útil que se puede obtener de ellos, dado que a mayor humedad, menor energía útil.

Los residuos pueden emplearse para producir calor para los procesos industriales o bien utilizarlos para una cogenera-ción, siendo las tecnologías para el aprovechamiento energé-tico muy diversas, en función de las características del tipo de residuo, el tamaño y los propósitos de la instalación.

3.7.4 Energía solar térmica

De entre las formas de producción de energía a partir de fuentes renovables, la que puede tener un mayor uso


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y utilidad en la industria textil es la solar térmica, que se basa en el aprovechamiento, en las mismas instala-ciones de las empresas, de la energía calorífica del sol. Una de las ventajas adicionales que presenta es que su coste puede ser asumido por una pyme.

Las conclusiones de diversos estudios realizados por Aitex (Instituto Tecnológico Textil) sobre el uso de la energía solar térmica indican lo siguiente:

La energía solar térmica puede alcanzar de forma natural las temperaturas que se demandan para el precalenta-miento del agua que se usa en las primeras fases de las operaciones de química textil, sustituyendo en gran medida la energía térmica necesaria para llevar a cabo dichas operaciones.

Una instalación tipo de energía solar térmica, en la que no haya restricciones de espacio para la colocación de placas, puede representar un ahorro en el consumo de agua caliente de hasta un 50%, con lo que los beneficios que le reportan a la compañía son muchos, tanto en el consumo de todo tipo de combustible como en la independencia que le proporciona de estas fuentes de energía, enmar-cadas en mercados inestables, siempre al alza.

En este tipo de instalaciones se llegan a producir siner-gias producto de la combinación de diferentes tipos de tecnologías, ya que se pueden tener recuperadores de calor, los cuales utilizan el calor del agua de salida de los procesos, junto a la energía solar térmica, que permite la entrada del agua a red a una temperatura elevada, lo que ayuda a disminuir, aún más, el consumo para llegar a conseguir una mayor temperatura.

Adicionalmente, cabe destacar que los periodos de retorno de las inversiones a realizar en este tipo de instala-ciones son de aproximadamente 12 años, si bien pueden

reducirse considerablemente debido a las ayudas, tanto gubernamentales como autonómicas, que existen en este campo, siempre y cuando se trate de sustitución de procesos para la mejora ecológica de los mismos.

4 Bibliografía

• Instituto Nacional de Estadística (INE).

• Evolución de la industria textil en España. Ministerio de Industria.

• Evolución de la industria textil-hogar en España. Ministerio de Industria.

• Disminución de costes energéticos en la empresa. Fundación Confemetal.

• Prevención de la contaminación en la industria textil en los países del Mediterráneo.Centro de Actividades Regionales para la Producción Limpia (CAR/PL).

• Comisión Nacional para la Eficiencia Energé-tica de México.

• Manual de auditorías energéticas.Comunidad de Madrid.

• Guía de ahorro energético en instalaciones industriales. Comunidad de Madrid.

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España: 2004-2012.Subsector textil, cuero y calzado.

• Ente Regional de la Energía de Castilla y León.

08 Industria textil (CNAE 13)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO

Colaboradores de EOI

Obra realizada por:






Fabricación de aceites y grasas vegetales y animales

CNAE 10.4


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1. Identificación de los procesos y tecnologías aplicadas 8

1.1. Proceso de recepción y preparación del fruto 8

1.2. Proceso de molturación 8

1.3. Proceso de extracción 8

1.4. Proceso de refinado 10

1.5. Almacenamiento 12

1.6. Envasado y distribución 12

1.7. Análisis de consumos energéticos 13


2.1. Ineficiencias en equipos eléctricos 17

2.2. Sistemas de iluminación 17

2.3. Ineficiencias térmicas 18

2.4. Facturación energética 19

índice3. Mejoras tecnológicas y de gestión que favorezcan la eficiencia energética 19

3.1. Mejoras en el consumo térmico 19

3.2. Cambios en calderas 19

3.3. Mejoras en el consumo eléctrico 20


3.3.2. Bombas y ventiladores 21

3.3.3. Sistemas de aire comprimido 22

3.3.4. Instalaciones eléctricas 22


3.3.6. Tarifa eléctrica 23

3.3.7. Automatizadores de proceso 23

3.4. Sistema de cogeneración 24

3.5. Revisión de procesos 25

3.6. Buenas prácticas de gestión 26

4. Bibliografía 26


Fabricación de aceites y grasas vegetales y animalesCNAE 10.4

09

Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de aceites y grasas vegetales y animales (CNAE 10.4)

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0 Introducción

De acuerdo a la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Ener-gética en España 2004-2012 (E4), Plan de Acción 2008-2012, durante el periodo 2000-2005, el sector industrial habría tenido un consumo de energía final menor que el inicialmente previsto en el escenario base de la E4. Sin embargo, este consumo de energía no ha hecho reducir la intensidad energética del sector, sino que, por el contrario, ha ido aumentando, pasando de un valor de 155,3 tep/M€2000 en el año 2000 a un valor de 164,7 tep/M€2000 en el año 2005, lo que implica un crecimiento medio anual en el periodo 2000-2005 del 1,2%. La mayoría de los sectores experimentaron crecimiento. En concreto, el sector de alimentación y bebidas, donde se sitúa el subsector aceites y grasas, aumentó en dicho periodo un 3,4%. De acuerdo a los datos del Instituto Nacional de Estadística (INE) en 2005, el sector de alimentación sería responsable en torno al 14% del total de consumo energético industrial, destacando su peso respecto del consumo de gasóleo y fueloil, donde su participación se sitúa en torno al 20% del consumo energético.

Las empresas de alimentación y bebidas, con el 17% del total de la producción industrial, constituyen el primer sector de la industria manufacturera en España, aportando el 12% del valor añadido y empleando casi al 14% de la mano de obra. La industria alimentaria española contaba en 2007 con 31.492 empresas, frente a 31.847 en 2006 (lo que representa una reducción del 1,11%). El sector de aceites registraba un ligero descenso en cuanto al número de compañías, perdiendo nueve, hasta las 1570 empresas, suponiendo el 5% del total del sector alimenta-ción. El año pasado este subsector perdía peso respecto a su participación en la producción alimentaria (0,22 puntos porcentuales).

Dentro de la industria agroalimentaria, el aceite de oliva es uno de los productos más representativos de nuestra producción y exportación. España es el primer país productor mundial de aceite de oliva, con una producción media anual de 700.000 t - 800.000 t (llegando a alcanzar 1.400.000 t). Contamos con más de 300 millones de olivos que cubren más de dos millones de hectáreas, con lo que su superficie cultivada representa más del 25% de la superficie oliva-rera mundial. España es también el primer país exportador mundial, con una media anual en los últimos 10 años de unas 300.000 t exportadas aproximadamente, alcanzando las 600.000 t en algunas campañas. En España se cuentan más de 260 variedades de olivo que dan lugar tanto a aceites mono-varietales como a mezclas que permiten, al igual que en los grandes vinos, asociar las cualidades y sabores complementarios de distintas variedades.

Con todo, este subsector tiene una elevada importancia en la economía nacional. El subsector “Fabricación de Grasas y Aceites Vegetales y Animales”, actualmente está compuesto por 1.748 empresas. Estos estable-cimientos industriales corresponden a los apartados de aceites y grasas sin refinar, fabricación de grasas y aceites refinadas y fabricación de margarinas y grasas comestibles similares. La distribución geográfica de

Otrosalimentos

Alimentaciónanimal

Pescado Lácteas

Aceites

Molinería

CárnicaOtros

alimentos

Frutas yhortalizas

Figura 1. Distribución porcentual por subsectores de empresas de alimentación y bebidas.

Fuente: Federación Española de Industrias de la Alimentación y Bebidas, 2007.

Tabla 1. Número de industrias del sector alimentación y bebidas por subsectores.

2005 2006 2007

Alimentación y bebidas 31.824 31.847 31.492

Cárnica 4.479 4.469 4.414

Pescados 803 808 782

Frutas y hortalizas 1.358 1.382 1.411

Aceites 1.572 1.579 1.570

Lácteas 1.664 1.643 1.670

Molinería 793 775 731

Alimentación animal 912 911 900

Otros alimentos 15.206 15.129 14.829

Bebidas 5.037 5.151 5.185

Fuente: Federación Española de Industrias de la Alimentación y Bebidas, 2007.

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centros productivos es muy diversa, estando la mayor concentración de estos en Andalucía con 870 empresas, seguida de Cataluña (191 empresas), Castilla-La Mancha (182 empresas), Comunidad Valenciana (140 empresas) y Extremadura (119 empresas).

A la hora de delimitar el alcance del sector de aceites y grasas, de acuerdo a la clasificación 10.2 CNAE 2009, diferenciaríamos varias actividades económicas:

• Fabricacióndeaceitedeoliva(conysinrefino).

• Fabricacióndeotrosaceitesygrasasvegetalessinrefino.

• Fabricación de aceites y grasas animales nocomestibles.

• Fabricacióndemargarinaygrasascomestibles.

Diferenciamos aquellos aceites y grasas vegetales destinados principalmente a la alimentación humana (también como alimentos para el ganado, fines medici-nales, aplicaciones técnicas, etc.), obtenidos a partir de

frutos y semillas, de aquellos para aplicaciones técnicas o combustibles, obtenidos del petróleo.

Por representatividad del sector aceites, el análisis se focaliza en el proceso de producción de aceite de oliva. En términos de procesos implicados, hay que distin-guir los aceites vírgenes de los refinados. Los aceites vírgenes son los extraídos mediante prensado en frío (no más de 27 °C), conservando el sabor de la fruta o semilla de la que son obtenidos. Los refinados son aquellos sometidos al proceso de refinado y desodorizado para aumentar la producción de determinados productos que si fuesen sometidos a una simple presión en frío para obtener un aceite virgen no resultarían rentables econó-micamente o bien para modificar aceites que no son aptos para el consumo humano.

Debe tenerse en cuenta que los procesos principales: molturación, extracción, refino y envasado, pueden reali-zarse por separado o bien en una misma fábrica. Así, en las fábricas donde se refina aceite vegetal se suele realizar más de una actividad, por lo que no es infrecuente que las refinerías cuenten a su vez con almazaras, extractoras de semillas y de orujo o la mayoría con envasadoras.

Figura 2. Tipos de aceite de oliva y orujo.

Fuente: Plan de Ahorro y Eficiencia Energética 2004-2006 de Andalucía. Industrias de las refinerías de aceite vegetal.

Aceite de oliva (puro de oliva)

Aceite de orujo de oliva

OLIVO

Aceitunas

Almazara

Aceites de oliva vírgenes

Aceite de oliva

virgen extra

Aceite de oliva

virgen (fino)

Orujo(subproducto)

Extractora

Semillas vegetales(girasol, soja...)

Aceite de semillas crudo

Aceite de orujo crudo

Refinería

Aceite de oliva refinado

Aceite de orujo refinado

Aceites vírgenes para dar sabor

Aceite de oliva virgen

corriente

Aceite de oliva

virgen extra

Aceite de oliva

virgen fino

Aceite de oliva virgen lampante


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1 Identificación de los procesos y tecnologías aplicadas

A grandes rasgos, los procesos implicados en la fabri-cación de aceites y grasas son la recepción y prepara-ción, molturación, extracción, refinado, almacenamiento y envase. Para el análisis de los mismos, acudimos al procedimiento de elaboración de aceite de oliva, repre-sentativo de las etapas y tecnologías aplicadas.

1.1. Proceso de recepción y preparación del fruto

Comienza con la recolección de la aceituna y su traslado hasta las instalaciones para su tratamiento (tradicional-mente almazaras). La recepción del fruto en la almazara puede tener una gran influencia en la calidad del aceite, por lo que se clasifican partidas según estado, destino, tiempo de almacenamiento, etc. Un factor a considerar es el tiempo transcurrido entre la recogida y su elabo-ración, pues el aceite de calidad requiere un periodo no mayor de 24 h.

Tras el control de calidad, se descargan en tolvas de recepción, desde donde se transporta la aceituna hasta el siguiente elemento de la instalación por medio de una cinta elevadora. Seguidamente se procede al cribado y lavado para la separación de tierra, piedras, hojas, tallos, hierros y otros elementos extraños que acompañan al fruto por la acción combinada de cribas y ventiladores. De manera electrónica y continuada se controla el pesado de la aceituna ya limpia, en grandes tolvas metálicas (con capacidad para unos 50.000 kg) son almacenadas para controlar y poder ajustar la capacidad de trabajo. Durante todo este subproceso de limpieza, lavado y pesado de la aceituna se controlan muestras homogeneizadas que permitan estimar el rendimiento graso.

1.2. Proceso de molturación

Comienza con la molienda de la aceituna. El procedimiento de molienda tradicional era realizado en un mortero o molino de rulo, donde se trituraba para romper los tejidos en los que se encuentra el aceite pero sin romper el hueso. En la actualidad se emplean aparatos de cilindro metálicos que actúan por compresión. Un factor impor-tante es el grado y uniformidad de la molienda. La acei-tuna llega a unos tolvines que regulan su caída dentro del molino de martillos, donde giran en sentido diferente criba

y martillos, comprimiendo la aceituna y siendo triturada, rompiéndose tanto los tejidos de la piel y pulpa como el hueso del fruto, comenzándose a liberar la materia grasa existente. Obtenida la pasta derivada de la molturación, se procede al batido de la misma. Tradicionalmente, mediante palas de manera lenta y continuada en recipientes semi-cilíndricos o semiesféricos. En la actualidad, en el batido de la masa la pasta resultante se somete a un enérgico batido, acompañado de un aporte de calor que eleva su temperatura hasta unos 28 ºC - 34 °C. De este modo, la pulpa se rompe un poco más y continúa liberando gotitas de aceite (dilacerado) que se van uniendo entre sí gracias a la elevación de la temperatura.

1.3. Proceso de extracción

Posteriormente, se procede a la extracción del aceite, pudiendo diferenciar dos sistemas, el tradicional por presión o el de centrifugación:

• Enelsistematradicional,discontinuoporpresión,se usan grandes prensas hidráulicas en las que se realiza la separación del mosto oleoso (aceite y agua de vegetación) del orujo, para posterior-mente decantarla en pozos. El resultado final es la producción de aceite virgen de oliva; de un subpro-ducto con valor económico, orujo, y de un residuo liquido altamente contaminante, alpechín.

• En la actualidad, en la industria de elaboracióndel aceite, la pasta ya batida es centrifugada por procedimientos mecánicos. Exige disponer de tecnología capaz de separar y decantar el aceite por acción de la fuerza centrífuga. Este sistema presenta ventajas frente al tradicional por presión, como son la mejor calidad del aceite al emplear tecnología más limpia, pues las máquinas se cons-truyen con acero inoxidable, o que éste permanece menos tiempo en contacto con los subproductos y residuos del proceso y que el rendimiento indus-trial es más elevado. Esto, unido a unos costes de producción más bajos, hace que las ventajas económicas del sistema de centrifugación de masas sean notables, a pesar de que su implanta-ción requiere una inversión inicial superior.

La centrifugación de masas actual tiene dos variantes según se realice en dos o tres fases.

En la centrifugación en tres fases se añade agua caliente en el decantador centrífugo horizontal (decánter), y éste

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separa la masa en tres fases: aceite, orujo y alpechín. El alpechín es el agua de vegetación que contenía la acei-tuna junto a cierta cantidad de agua añadida, se obtiene de la separación del aceite por medio de decantación o de centrifugación. El orujo es la parte sólida, y está formada por huesos, pieles y pulpa de aceituna.

En la centrifugación de masas en dos fases no se añade agua caliente, se dosifica mediante una bomba volu-métrica y se introduce por una decantadora (decánter) centrífuga horizontal que, de forma continua y por efecto de la fuerza centrífuga, separa la masa en dos fases: aceite y orujo.

• Aceite.Fase líquida, que es la principal del proceso y contiene algunos residuos sólidos (finos) y humedad, compuestos, estos, que se eliminan en las siguientes fases.

• Orujo. Contiene la materia sólida de la aceituna (hueso, pulpa y piel), el agua de vegetación y aceite residual. Esta fase, que es un subproducto del proceso, se transporta por un sinfín hasta las tolvas de almacenamiento de orujo.

En el sistema en dos fases, la mezcla obtenida del batido de la molienda se centrifuga directamente, y los residuos sólidos y líquidos de la molienda salen juntos (alperujo). El residuo obtenido resulta más difícil de gestionar, ya que un 75% es agua y para deshidratarlo hay que apli-carle temperaturas muy altas, del orden de los 1.200 ºC. Por el contrario, es un proceso de obtención de aceite que utiliza mucha menos agua.

Las ventajas de la centrifugación en dos fases son varias:

• No se añade agua caliente a la masa antes desu entrada al decantador centrifugo horizontal (decánter), lo que supone un ahorro de agua y energía.

• Eldecántersepara lamasaendos fases:aceite,con algunas impurezas, y orujo (sólidos y agua de vegetación), con aceite residual. No se generan alpechines, la tercera fase que aparece en la centri-fugación de masas en tres fases y que supone un gravísimo problema medioambiental por su gran poder contaminante y las dificultades que presenta su eliminación o depuración.

• Elrendimientoenaceitedelaaceituna,siemprequese produzca un adecuado manejo de la instalación, es superior al desaparecer las pérdidas que implica el alpechín. Por otra parte ya es innecesario el subproceso de fabricación dedicado al tratamiento del alpechín (tamizado, bombeo, centrifugado, alma-cenamiento en balsas). Todo esto supone un ahorro en inversión y menores costos de fabricación.

El principal problema que supone el sistema de centri-fugación de masas en dos fases es que, debido a un incorrecto manejo de la instalación, o bien a la existencia de aceitunas que por sus características varietales, climatológicas u otras presenten dificultades durante la extracción, se pueden producir orujos con un contenido en aceite elevado. Sin embargo, debida a sus caracterís-ticas de humedad, textura, granulometría, etc., los orujos del proceso de dos fases pueden ser centrifugados por segunda vez en un decánter, produciendo en este repaso una cantidad de aceite de oliva que hace esta operación rentable, a la vez que se reduce el riesgo de pérdidas de aceite en el orujo.


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Posteriormente se procede al tamizado del aceite. El aceite procedente del decánter se filtra en un tamiz vibratorio que retiene las materias sólidas que contiene (finos) y son recicladas volviendo a la operación de batido. El aceite tamizado cae a un depósito de acero inoxidable desde donde se bombea posteriormente.

Tras el tamizado, se centrifuga el aceite, ya que aún contiene algunas impurezas. La centrifugadora vertical separa el aceite en dos fases, aceite (libre ya de compuestos extraños) y agua de lavado. El aceite obtenido sale un poco emulsionado y con humedad de las centrífugas. Para solucionar estos problemas se somete a una pequeña decantación por gravedad antes de almacenarlo en una batería de aclaradores de acero inoxidable. Ya decantado, el aceite se bombea hasta la bodega, compuesta por depósitos de acero inoxidable de 50 t/ud de capacidad, donde se guarda clasificado por calidades en recipientes de acero inoxidable y en condiciones adecuadas (temperatura, humedad, etc.) para conservar su calidad.

Para la extracción del aceite de oliva a partir del orujo, el orujo procedente del decánter que ha sido almacenado en las tolvas de orujo se somete a un nuevo batido, acompañado de un aporte de calor que eleve su tempe-ratura hasta unos 35 ºC - 40 °C, para conseguir que se libere parte del aceite que aún queda en él. Posterior-mente, y al igual que la extracción del aceite, se ejecuta el batido, separándose aceite y nuevamente orujo. El aceite, de menor calidad que el obtenido en el primer proceso de extracción, sigue un tratamiento posterior similar, mientras que el orujo, ya agotado al máximo su contenido graso, se transporta por un sinfín hasta una tolva de almacenamiento para su traslado a una indus-tria extractora de aceite de orujo.

Seguidamente, el aceite precedente del decánter se filtra en un tamiz vibratorio que retiene las materias sólidas que contiene (finos) y son recicladas volviendo a la operación de batido. El aceite tamizado cae a un depósito de acero inoxidable desde donde se bombea posteriormente. El aceite tamizado, que aún contiene algo de alpechín, es sometido a otra decantación en una centrífuga horizontal que separa el aceite en dos fases, aceite libre ya de compuestos extraños y aguas de lavado. El aceite obtenido sale un poco emulsio-nado y con humedad de las centrífugas, por lo que se somete a una pequeña decantación por gravedad antes de almacenarlo en una batería de aclaradores de acero inoxidable. Se bombea hasta la bodega, donde se reserva separadamente del aceite de primera extracción.

1.4. Proceso de refinado

Tiene como objetivo, hacer comestibles los aceites vírgenes no aptos por su acidez o por sus características organolépticas y los provenientes del aceite de orujo. Los aceites crudos son almacenados en grandes tanques de acero inoxidable, estos aceites contienen tocoferoles, gomas y otros antioxidantes naturales. Pero el grado de acidez libre que presenta unido a aquellas sustancias naturales como aldehídos, alquenos, butenos… lo hacen poco comestible y es necesario refinarlos.

La refinación del aceite crudo puede hacerse según dos subprocesos distintos: refinación física y refinación química.

La principal diferencia radica en la forma de realizar la eliminación de los ácidos grasos libres presentes en el aceite: en la refinación química se neutralizan los ácidos grasos empleando una base (hidróxido sódico), mientras que en la refinación física se eliminan mediante destila-ción al vapor de estos ácidos.

En general, la refinación física tiene mejores rendimientos en la producción que la alcalina, debido a las pérdidas de aceite neutro que se queda retenido en la pasta tras la etapa de neutralización del proceso químico, a la baja eficiencia de la separación centrífuga por la formación de emulsiones, y a la reacción de la sosa con los glicéridos del aceite (saponificación parásita).

Descripción de las etapas del proceso de refinación:

• Desfangado:Eliminación por centrifugación de las materias sólidas presentes en la suspensión.

• Desgomado: Tratamiento del aceite con agua y/o ácido fosfórico, eliminando los fosfolípidos o gomas que se forman.

• Decoloración: El aceite se mezcla con tierras absor-bentes (arcillas naturales absorbentes o activadas, o carbón activo) y el conjunto pasa a un filtro, donde se separa el aceite decolorado de la tierra.

• Refinación física o desodorización:Es la etapa que caracteriza y diferencia este proceso del químico. Consiste en, además de retirar sustancias de mal sabor u olor, eliminar los ácidos grasos libres por destilación a vacío con arrastre de vapor. Este subpro-ducto se condensa y se destina a la fabricación de jabón, sin necesidad de tratamiento posterior.

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• Winterización: Consiste en un enfriamiento rápido del aceite (a unos 5 ºC), durante 24 h, para eliminar los glicéridos de alto punto de fusión. Al retirar estos compuestos se evita que, en lugares de ambientes fríos, precipiten, lo que daría un aspecto turbio al aceite.

• Filtración: El aceite pasa por un filtro que retiene los cristales que se han formado durante la etapa de enfriamiento.

• Almacenamiento: El producto terminado se almacena y de ahí pasa a la planta envasadora o se vende directamente a granel.

Excepto la etapa de neutralización o refinación física, el resto de etapas serían comunes a la refinación química. La diferencia estriba en cómo eliminar los ácidos grasos libres. En el proceso alcalino, la separación de los ácidos tiene lugar entre el desgomado y la decolora-ción del aceite, y no lleva implícito la desodorización del

producto, que tiene lugar tras la etapa de decoloración, tal y como ocurre en la refinación física. La etapa de neutralización en el proceso químico consiste en tratar los ácidos grasos con sosa cáustica. Con este proce-dimiento se forma una pasta jabonosa que hay que separar del aceite y que posteriormente hay que tratar con ácidos para poder destinar el subproducto a la fabri-cación de jabones.

En la etapa de refinado se utilizan diferentes reactivos a los que se suman las aguas de lavado de los procesos, todo lo cual generará efluentes de distintas caracterís-ticas de alto contenido en materia orgánica que nece-sitan tratamiento posterior. Los restos sólidos obte-nidos en forma de pasta son los orujos, mientras que los líquidos, procedentes de la extracción del aceite de oliva, son los alpechines, que son aprovechados como combustibles o como abonos orgánicos. A partir de los orujos, como subproducto secundario sólido obtenido del molturado y prensado centrifugado, se obtiene aceite de orujo.

Figura 3. Proceso productivo de las refinerías de aceites vegetales (proceso físico).

Fuente: Plan de Ahorro y Eficiencia Energética 2004-2006 de Andalucía.

Industrias de las refinerías de aceite vegetal.

Agua y/o ácido fosfórico

RECEPCIÓN

DESFANGADO

ALMACENAMIENTO

Tierras decolorantes

Tierra y aceite

Antioxidantes ENVASADO

A granel

DESGOMADOtratamiento con agua y/o ácido

DECOLORACIÓNcon tierras absorbentes

FILTRACIÓN

REFINACIÓN FÍSICAdestilación al vapor de

los ácidos grasos y otras materias volátiles

WINTERIZACIÓN(enfriamiento y descerado)

FILTRACIÓN

ALMACENAMIENTO

Gomas (Fosfolípidos)

CONDENSACIÓN

ALMACENAMIENTOÁcidos grasos destilados

(subproductos)

Ceras y ningunos triglicéridos

Aceite


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1.5. Almacenamiento

Es la operación de acopio, previo a la distribución o al fraccionamiento, con el objetivo primordial de evitar cualquier degradación cualitativa. Las almazaras cuentan con depósitos diferenciados donde se almacenan los distintos tipos de aceite elaborados. Los depósitos metá-licos pueden dar origen a oxidación por presencia de hierro, al desprenderse la película que recubre al hierro, lo que originaría la rancidez del aceite, siendo necesario mecanismos de control.

1.6. Envasado y distribución

Es frecuente que las refinerías dispongan de plantas envasadoras, ya que el aceite y la grasa comestible se comercializan casi exclusivamente en forma envasada. Las plantas envasadores integradas brindan las ventajas de que los aceites y las grasas no pueden enranciarse si se envasan inmediatamente y de que, además, las aguas residuales que se derivan del proceso de enva-sado pueden tratarse y eliminarse junto con las demás aguas residuales de la refinería.

Figura 4. Proceso productivo de las refinerías de aceites vegetales (proceso químico).

Fuente: Plan de Ahorro y Eficiencia Energética 2004-2006 de Andalucía. Industrias de las refinerías de aceite vegetal.

ALMACENADO

PRETRATAMIENTO

WINTERIZADO

DESODORIZADO

FILTRACIÓN

20 ºC

ALMACENADO

NEUTRALIZADO

LAVADO

DECOLORADO

FILTRADO

90 ºC

80 ºC

115 ºC

110ºC

ENFRIADO

ALMACENADO

ENVASADO

EXPEDICIÓN Y VENTA

180ºC + 190 ºC

235ºC

90ºC

ACEITE TÉRMICO O AGUASOBRECALENTADA A 276 ºC

PR

EC

ALE

NTA

MIE

NTO

R

EGE

NE

RA

TIV

O

VAPOR

AGUA FRÍA

VAPOR

VAPOR

VAPOR A EYECTORES

VAPOR DIRECTO O DE ARRASTRE

AGUA FRÍA

AGUA PARA LAVADO DEL ACEITE800 + 1.000 kg/h a 85 ºC + 90 ºC

4.000 l

VAPOR

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El aceite desodorizado es llevado a las plantas de enva-sado donde, como ingrediente base, se utiliza para producir las líneas de los productos finales según sus propias características y que son el aceite, las marga-rinas, las mantecas y las mayonesas.

El aceite desodorizado se envasa en contenedores, normalmente de plástico o vidrio, en las plantas de enva-sado de aceite comestible. El proceso de envasado de margarinas se realiza formando una emulsión del tipo agua en aceite en el aceite desodorizado, la cual desa-rrolla y mantiene sus características según los aditivos incorporados a la emulsión y el trabajo mecánico de enfriamiento, cristalización y homogenización ejercido sobre aquella. Los aceites que se emplean en su formu-lación base normalmente son del tipo endurecido (hidro-genado) mezclado con aceites líquidos. Los envases usuales son contenedores de plástico y papel resistente a la humedad y los aceites. Las mantecas son productos que se caracterizan por su base 100% aceite y, como se requiere que sea un producto sólido a temperatura

ambiente, se formulan con aceites endurecidos y/o con grasas animales. Poseen un tratamiento térmico y mecánico similar a las margarinas. Las mayonesas son productos emulsionados que se preparan con aceites vegetales líquidos formando con ellos una emulsión del tipo aceite en agua. Como aditivos se incorporan entre otros, huevo pasteurizado, agua, aromas, colorantes, preservantes y sal. Previo a su envasado el producto es homogenizado. Los envases más utilizados son lami-nados de plástico y aluminio y frascos de vidrio.

1.7. Análisis de consumos energéticos

Según el estudio-proyecto Sade-Almazaras (año 2003), de la Agencia de Gestión de la Energía de Castilla-La Mancha (Agecam), los consumos de energía termica suponen en torno al 60% del total de consumo ener-gético en las almazaras y un 40% es consumo de electricidad. Los consumos térmicos corresponden a

Figura 5. Proceso de envasado de aceites.

Fuente: Asociación Nacional de Industriales Envasadores y Refinadores de Aceites Comestibles (ANIERAC).

1. ALMACENAMIENTO FINAL

2. EXPEDICIÓN

C. ENVASADO

2. SOPLADO

3. LLENADO (Inertizado)

D. ALMACÉN Y EXPEDICIÓN

A. RECEPCIÓN Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS

2. DESCARGA Y ALMACENAMIENTO DE ACEITES

1. RECEPCIÓN DE ACEITES

B. PREPARACIÓN DEL ACEITE

1. PREPARACIÓN DEL LOTE

2. FILTRADO

4. CERRADO

5. ETIQUETADO Y ACONDICIONAMIENTO

1. POSICIONADOR

4. DESCARGA Y ALMACENAMIENTO

DE MATERIAS AUXILIARES

3. RECEPCIÓN DE MATERIALES AUXILIARES


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necesidades de agua caliente para mantener la tempe-ratura de la masa en la batidora en el entorno de 25 ºC - 28 ºC y la de la bodega entre 15 ºC - 20 ºC. El fluido portador del calor, para ambos fines, suele ser el agua, y el combustible utilizado para suministrarle la energía, en muchas ocasiones el orujillo o el hueso de aceituna, el cual se obtiene separándolo del orujo a la salida del decánter antes de ser enviado a la orujera, o bien se adquiere directamente de ésta. Numerosas almazaras mantienen sistemas de generación térmica alimentados con combustibles fósiles, gasoil prin cipalmente.

2%Hueso

57%Orujillo

28%Fuel

5%Electricidad

8%Leña

Figura 6. Distribución de combustibles para fines térmi-cos en las almazaras.

Fuente: Proyecto Sade-Almazaras, Agecam. Datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA).

Para la obtención de la energía térmica necesaria para el proceso se usan tres tipos de combustibles: orujillo, hueso de aceituna y gasoil. Para la calefacción de la bodega y el resto de almazara se emplean frecuentemente aerotermos y radiadores convencionales de fundición o aluminio. Los aerotermos son equipos que funcionan con agua caliente y proyección forzada de aire caliente mediante un venti-lador helicoidal silencioso, cuya principal ventaja reside en la versatilidad para su ubicación, la cual puede ser hori-zontal, vertical o cualquier otra.

Por otra parte, los consumos eléctricos se localizan funda-mentalmente en las fases de limpieza del fruto (motores de cintas transportadoras, cribas, lavadoras, despalilla-doras, etc.), de molturación (molinos de martillos o discos) y de centrifugación de la masa (bombas, decánteres hori-zontales y verticales). La mayor demanda de potencia eléc-trica se localiza en el proceso productivo y la menor en la bodega o zona de almacenamiento de aceite. En el patio, la potencia eléctrica es necesaria para diversos elementos

como las cintas transportadoras, las limpiadoras, las lava-doras y los sinfines. La molienda y la primera centrifuga-ción suponen más de un 70% del total del consumo de electricidad, la segunda cen trifugación y el lavado se sitúan a continuación y por último va el batido de la masa. En la bodega, la potencia eléctrica se concentra principalmente en los equipos de bombeo para el trasiego del aceite.

36,54%Centrifugación 1ª

34,46%Molienda

13,32%Centrifugación 2ª

9,94%Batido

5,74%Lavado

Figura 7. Distribución de consumos de energía eléctrica en las almazaras.

Fuente: Proyecto Sade-Almazaras, Agecam. Datos del MAPA.

Tabla 2. Distribución de la potencia eléctrica en los distintos elementos de la almazara.

Proceso Distribución potencia (%/proceso)

Molinos 23,50

Termobatidoras 8,30

Centrifugadoras horizontales 23,80

Centrifugadoras verticales 13,00

Filtros 0,40

Bombas 2,80

Sinfines 2,60

Otros 2,50

Fuente: Proyecto Sade-Almazaras, Agecam.

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En términos de facturación eléctrica, el citado estudio destaca como un 35% de las almazaras se encuentra en régimen de media tensión y un 65% en baja tensión. Un 30% dispone de transformador propio y un 70% adquiere la energía eléctrica de la red de baja tensión de la empresa distribuidora local. La mitad de las almazaras tiene equipos de compensación del factor de potencia, para reducir las pérdidas por energía reactiva, mediante el empleo de baterías de condensadores. Esto supone que, en aquellos casos en los que se carece de estos equipos, existen recargos en la facturación eléctrica por este concepto que llegan a superar el 35% de la factu-ración básica.

Los datos del proyecto consideran un consumo medio de energía eléctrica en una almazara en torno a 0,045 kWh/kg de aceituna, es decir, 45 kWh/t aceituna molturada, y unos 225 kWh/t aceite obtenido para un rendimiento en aceite del 20%. En cuanto a la energía térmica, se considera un ratio de 0,0165 kg orujillo/kg de aceituna molturada, es decir, 57,75 kcal/kg aceituna o, lo que es lo mismo, 288,75 kcal/kg aceite obtenido, suponiendo un PCI para el orujillo de 3.500 kcal/kg. Estos datos, del año 2000, sirven como un buen indicador, aunque deben constatarse mejoras en términos de productividad y eficiencia energética en los últimos años.

Tabla 3. Consumos medios de energía por aceituna molturada.

Aceituna molturada

(kg)

Consumo energía eléctrica

(kWh/kg aceituna)

Consumo energía térmica

(kg orujillo/kg aceituna)

1.000.000 0,058 0,025

6.000.000 0,046 0,005

11.000.000 0,034 0,005

Fuente: MAPA.

Por otra parte, analizando los datos del estudio del sector del refino en Andalucía, se pone de relieve la importancia de la demanda térmica de este sector es en forma de vapor a diferentes presiones, de agua caliente, de aceite térmico o vapor de alta presión, y de agua fría. Para abastecer las necesidades energéticas de estas instalaciones es frecuente disponer de instalaciones de cogeneración (empleando gas natural en su mayoría). Comparadas con las industrias de los subsectores de

las almazaras y las extractoras, las refinerías tienen un menor consumo específico térmico y eléctrico.


Del análisis de las diferentes etapas de fabricación de aceites es posible delimitar diferentes áreas ineficientes energéticamente. Estas ineficiencias van referidas a varios aspectos como:

• Ajustesdelacapacidadenlasfasesdetrabajo.

• Necesidadesdeenergíatérmicavariablesenlasdiferentes etapas.

• Consumodeaguadeproceso.

Dado que la calidad del producto se ve afectada desde la etapa anterior a la llegada a las almazaras, el trans-porte debe hacerse en condiciones en las que no resulten dañadas las aceitunas (evitar roturas de la piel que inician la fermentación), utilizándose contenedores y camiones sin sobrepasar la altura de carga. Recibido el fruto, es clasificado según calidad, variedad, estado sanitario o grado de madurez, y se procede a la limpieza o lavado. El lavado se realiza en circuitos cerrados, donde se eliminan impurezas que podrían dañar los equipos de procesado, por lo que es necesario realizarla de manera eficiente. Las aguas de lavado (aguas grasas) se pueden aprovechar por decantación y/o centrifuga-ción, obteniéndose grasas para jabones y sólidos para combustible o alimentación animal.

Desde la recepción se controla y clasifica la calidad del producto. De manera electrónica y continuada se controla el pesado de la aceituna ya limpia y se alma-cenan en tolvas. Este es un factor importante para poder ajustar la capacidad de trabajo y, por tanto, el consumo energético. De igual forma, el fruto debe estar limpio para no mermar la eficiencia o desgaste de equipos.

La aceituna llega a unos tolvines que regulan su caída dentro del molino de martillos para ser molida y triturada en trituradores metálicos construidos en aleaciones resistentes al impacto con el fin de evitar la contami-nación del aceite por metales. Esta etapa conlleva un considerable gasto energético, por lo que la regulación del grado de molienda es esencial, también depende de ello el agotamiento de los orujos grasos. Posterior-mente, para el batido de la pasta se utilizan termobati-doras horizontales con diferentes diseños de rotores, paletas y cortadores de corriente que proporcionan a


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la masa triturada una agitación continua. Para evitar procesos oxidativos la temperatura de la pasta después del batido no debe superar los 25 ºC - 28 ºC, requiriendo de un aporte energético externo que mantenga la tempe-ratura que permite disminuir la viscosidad del aceite, gracias al agua caliente que circula por una camisa que rodea el cuerpo de la batidora. Esta fase consume gran cantidad de energía, por lo que es necesario optimizar el tratamiento térmico a través de reguladores. En la parte superior de la pasta batida queda una fracción del aceite que ya se ha separado. Se trata del aceite de mejor calidad, con menor acidez y mejores caracterís-ticas organolépticas, para su separación se acopla a la batidora un cilindro de malla para efectuar la percolación del aceite. El aceite es introducido en un tamiz vibra-torio, se pasa a un depósito de acero inoxidable desde donde se bombea posteriormente.

Tras el tamizado, se centrifuga el aceite, ya que aún contiene algunas impurezas. En una centrifugadora vertical se separa el aceite en dos fases, aceite (libre ya de compuestos extraños) y agua de lavado. El aceite precisa de decantación antes de almacenarlo en una batería de aclaradores de acero inoxidable desde donde es bombeado hasta los depósitos de acero inoxidable donde se reserva y clasifica. Todo este proceso conlleva gran exigencia de consumos energéticos (eléctricos y térmicos) y el tratamiento de aguas de proceso y de vertido.

Cuando se realiza la extracción del aceite de oliva por centrifugación en tres fases, a 3000 rpm - 4000 rpm en centrífugas horizontales (decanteres), se hace de manera continua, automatizada y de alta productividad, pero también necesita fluidificar la pasta añadiendo agua caliente (40 ºC), con lo que exige mayor consumo

energético y de agua frente a la centrifugación en dos fases. Esta última al producir orujos de alto contenido en humedad, ahorra energía pero exige tratamiento de estos orujos, además de tener menor rendimiento extractivo. La extracción del aceite de orujo de oliva, se desarrollará en secaderos rotativos (tipo Tromel) de aire caliente para evaporar la humedad del orujo de oliva y eliminar alpechines (la temperatura habitual es de 450 ºC - 500 ºC). La baja eficacia de secado por formación de bolas que contienen agua, obliga a hacer dos pasadas por el secador (en la primera se reduce la humedad hasta un 35% - 40%, y en la segunda hasta el 8%. Se trata por tanto de una parte del proceso que requiere de mejoras energéticas por su elevado consumo eléctrico y térmico.

La etapa de refino acarrea una importante demanda térmica en forma de vapor a diferentes presiones, de agua caliente, de aceite térmico o vapor de alta presión, y de agua fría. En la fase de desodorización, esta desti-lación, conlleva elevadas exigencias térmicas (200 ºC), mientras que la desaceración que separa las ceras de los aceites, se realiza a temperaturas inferiores a los 15 °C. El agua residual producida en el refino puede reducirse en hasta un 90% si el agua de refrigeración utilizada para la condensación de vahos se reintegra al circuito.

El almacenaje se realiza en la bodega, mediante depó-sitos generalmente de acero inoxidable. La tempera-tura debe mantenerse constante entre 15 ºC y 20 ºC, para lo cual se suelen instalar sistemas de ventilación y calefacción. Este control de la temperatura es debido a la pérdida de aromas y oxidaciones que puede sufrir el aceite. Otro componente importante de las almazaras lo constituyen los equipos de trasiego y almacenamiento de orujos para su traslado a las extractoras, los cuales

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suelen estar compuestos por bombas de pistón para impulsar la masa y tornillos sinfín para elevarla hasta la tolva de al macenamiento, ubicada en el exterior de la almazara, desde la cual serán cargados los camiones para su expedición.

2.1. Ineficiencias en equipos eléctricos

En el caso de los motores eléctricos, la posible inefi-ciencia energética de un motor vendrá dada por las pérdidas eléctricas y mecánicas en sus componentes que deben considerarse.

• Pérdidas por efecto Joule:se deben a la resis-tencia que ofrecen los devanados del motor (rotor y estator) al paso de la corriente eléctrica.

• Pérdidas magnéticas: se asocian a los campos magnéticos situados en el interior de la máquina.

• Pérdidas mecánicas: derivadas de la fricción del aire y los elementos fijos sobre las partes móviles del motor.

Para los trabajos de tipo mecánico lineal o rotativo, asociado al desplazamiento de un pistón o de un motor neumático, se usan los sistemas de aire comprimido. Constan de varias partes como compresor, depósito de almacenamiento y regulación, enfriador, deshumidifi-cador, líneas de distribución y los puntos de consumo

con su regulador y filtro. El consumo eléctrico es reali-zado por el compresor, pero todos los elementos influyen en mayor o menor medida en el rendimiento energético del sistema. Es importante controlar el funcionamiento de estos equipos para evitar ineficiencias debidas a aire perdido por fugas, pérdidas de carga excesivas que afecten a la potencia de las herramientas y equipos consumidores, sistema de control, etc.

En el caso de los sistemas de bombeo, las ineficiencias podrían deberse a un bajo rendimiento de estos motivado por tratarse de un circuito inadecuado. Las desviaciones de la operación del sistema fuera del rango óptimo de la bomba se traducen en un funcionamiento ineficiente de la misma, por un mal dimensionamiento inicial o de modifica-ciones o ampliaciones posteriores. Las modificaciones del circuito deben ser estudiadas previamente desde el punto de vista del funcionamiento de la bomba para determinar la necesidad del ajuste o sustitución del equipo de bombeo con el objetivo de certificar que se opera en condiciones óptimas. También es frecuente que los circuitos de bombeo que no operan con una carga constante, sino con un caudal variable, no conlleven las operaciones de regulado de la bomba. Estas mismas consideraciones pueden tenerse en cuenta para los sistemas de ventilación y extracción.

2.2. Sistemas de iluminación

El sistema de iluminación tiene como finalidad propor-cionar un alumbrado con la calidad necesaria para que


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la visibilidad sea adecuada y legal, garantizando el mantenimiento de la productividad y la seguridad de los ocupantes. La iluminación puede suponer cerca de un 25% del consumo eléctrico de una instalación indus-trial, estimándose que se pueden alcanzar reducciones superiores al 20% gracias a medidas como la utilización de componentes más eficaces, sistemas de control o la integración de luz natural.

Por ello deben analizarse posibles causas de ineficiencia energética como son la falta de determinación de los niveles de iluminación en las fases y dependencias, la elección de los componentes de la instalación o la falta de sistemas de control y regulación.

2.3. Ineficiencias térmicas

Los principales consumos térmicos vienen marcados por las necesidades de agua caliente en el batido y en la bodega para mantener constantes las temperaturas. También el proceso de secado conlleva un gasto energético a considerar.

Para la generación de agua caliente y vapor se emplean las calderas, siendo un factor importante considerar su tipo-logía. Las eléctricas son antieconómicas para su empleo en operaciones que precisen una potencia calorífica moderada o grande, adecuando la potencia a la demanda para evitar sobredimensionamientos. Otro aspecto a considerar es que precisan de un sistema de control de la instalación para

evitar pérdidas sucesivas de calor cuando la caldera está en posición de espera y también requieren la revisión periódica de las calderas, de forma que se mantenga funcionando en óptimos niveles de rendimiento. La combinación de sobredimensionamiento, pérdidas de posición de espera y bajo rendimiento puede suponer hasta un 35% menos en el rendimiento que en una caldera nueva correctamente instalada. A la hora de hacer la revisión periódica de las calderas, es recomendable hacer un análisis de la combus-tión para tener unas buenas condiciones de rendimiento. También es importante la conservación y reparación de los aislamientos de las calderas, depósitos acumuladores y tuberías de transporte de agua caliente. Asimismo, es frecuente la mala gestión en cuanto al consumo de agua, su disminución implica, por una parte, la reducción del gasto asociado en la factura, pero también un ahorro energético asociado a la disminución del consumo de combustible necesario para su calentamiento. Los secaderos también tienen una alta incidencia en la eficiencia energética de este sector, aproximadamente el 11% del gasto energético en el sector industrial se debe a los procesos de secado. El control de las condiciones de secado, mediante el uso de reguladores, como el ajuste de los equipos a las nece-sidades de cada proceso, son aspectos que inciden en la eficiencia energética.

De igual forma, un aspecto que debe tratarse como inefi-ciente es el referido a la no realización de un adecuado mantenimiento preventivo de los equipos o la no realiza-ción de inspecciones en los equipos, redes de distribu-ción, aislamientos, fugas, etc.

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2.4. Facturación energética

Para optimizar la facturación eléctrica hay que considerar aquellos conceptos en los que obtener mayores ahorros y cuyos parámetros deben controlarse: potencia contratada, penalización por la potencia reactiva, modo de facturación, consumos horarios, empresa comercializadora, etc.

En el caso del gas el término fijo en función de la presión y grupo tarifario, como el término variable en función del consumo y grupo tarifario. La falta de un análisis de las necesidades de contratación energética reper-cute directamente sobre los ahorros en costes.

3 Mejoras tecnológicas y de gestión que favorezcan la eficiencia energética

3.1. Mejoras en el consumo térmico

Las mejoras en el consumo de energía térmica pasan por actuar tanto en la caldera generadora de calor como en los consumos finales (calefacción y agua caliente).

Es necesario desarrollar medidas para aprovechar el máximo rendimiento de la caldera y elementos auxiliares controlando los principales parámetros: alimentación, ventiladores, temperatura, caudales, válvulas, bombas, termostatos, limpieza, programas de mantenimiento, etc. Una importante mejora puede ser la implantación de controladores para regular de una manera automatizada y centralizada los procesos. Estos controladores reciben las señales de la instalación y las procesan a través de aplicaciones de gestión, activando las correspondientes salidas. El coste de estos equipos puede ser fácilmente amortizado como consecuencia de un mayor aprove-chamiento energético de la instalación y unos menores costes de mantenimiento y reparación.

Los principales consumos de energía térmica se localizan en la fase de batido dentro del proceso productivo y en la de separación de fases líquidas y calefacción de bodega. Entre las medidas dirigidas a mejorar estas fases están:

• Instalaciónde termostatos tantoen los circuitosde agua en la batidora, para regular la temperatura de entrada y salida del agua caliente en el cuerpo de la batidora (25 ºC - 28 ºC), como en puntos estratégicos, para controlar la energía consumida en la nave y bodega.

• Controldeladuracióndelprocesodebatidoymanteni-miento de una temperatura uniforme en la masa antes de su introducción en las centrífugas horizontales.

• Control tanto de las condiciones de los frutos yel aporte de agua caliente necesario como de las necesidades de calor asociadas.

• Selladodepuertasyventanasparalareduccióndepérdidas innecesarias de calor en nave y bodegas.

• Aprovechamiento del calor desprendido por lossistemas de refrigeración de motores y equipos.

3.2. Cambios en calderas

Desde el olivar se suministran importantes cantidades de biomasa (por ejemplo, restos de podas) que pueden emplearse como combustibles térmicos. También subproductos como el orujillo, obtenido en las extrac-toras de aceite de orujo, o el propio hueso de la aceituna, separable en la almazara antes de la extracción, pueden emplearse como combustible.

El empleo de calderas de biomasa puede suponer ventajas frente al gasoil:

• Menoresemisionesdedióxidodecarbono(CO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de azufre (SO2), aunque mayores de partículas.

• Costesenergéticos(c€/kWh)inferiores.Sibienloscostes de inversión son superiores, los de explota-ción resultan muy por debajo, como consecuencia del menor coste de la biomasa (c€/termia), lo que reduce el periodo de amortización de la inversión.

• Reutilizaciónderesiduosysubproductosdelpropiosector.

Otra actuación a desarrollar es la sustitución del gasóleo por gas natural. El gas natural, además de ser un combustible eficiente energéticamente hablando, es un combustible más respetuoso con el medio ambiente que los productos petrolíferos. Así mismo el manteni-miento de la instalación y el almacenamiento del gas natural (no existe) presentan menos problemas que con otro combustible. El ahorro energético en combustible que supone la utilización de gas natural está en torno a un 3%. No obstante, aunque el coste del gas natural es menor, el cambio requiere una inversión adicional.


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En definitiva, el cambio a gas natural implica ventajas como:

• Ahorroydiversificaciónenergética,yporlotanto,mejora de la eficiencia energética del proceso.

• Ahorro económico por el elevado precio de loscombustibles derivados del petróleo.

• Mejora de los ratios de producción y calidad delproducto.

• Disminución de la dependencia energética delpetróleo.

• Reduccióndelimpactoambiental.

Algunas posibles mejoras a considerar en el refinado de aceites son las siguientes:

• Recuperación del calor sensible de los humos de la caldera:Los humos, producto de la combus-tión de una caldera, contienen una considerable energía, ya que al generar vapor se alcanza un nivel de temperatura muy elevado. Si se aprovecha esta energía o una parte, se aumentaría la eficiencia energética del proceso, ya que con estos equipos se ahorra de un 2% - 5% de combustible. Este calor residual se puede destinar a varios usos, como precalentamiento de la carga, producción de vapor o aire caliente, calentamiento del combustible o precalentamiento del aire de combustión. Existen varios tipos de equipos destinados a la recupera-ción del calor de los humos. Los más habituales son los economizadores, recuperadores, regene-radores y las calderas de recuperación.

• Recuperación del calor de purgas de las calderas: Tanto en los intercambiadores como en las redes de distribución de vapor, se produce condensado que debe ser eliminado. Este condensado es elimi-nado mediante purgadores y conducido por tube-rías normalmente aisladas hasta al depósito de alimentación de la caldera, permitiendo un sumi-nistro de agua de aporte caliente.

El ahorro energético que se puede llegar a conse-guir con esta medida puede alcanzar hasta el 3% de la energía térmica total utilizada en la genera-ción de vapor.

• Recuperación de condensados:En el sector del refino de aceites vegetales se puede recuperar

hasta el 50% - 60% del caudal de vapor generado, con el consiguiente ahorro de energía. Un posible destino es precalentar el agua de alimentación a las calderas. Para evitar que se contamine este agua con aceite, se puede recuperar el calor de los condensados con un intercambiador de calor (intercambio indirecto).

• Ajuste y control de los parámetros de combus-tión en calderas: Para disminuir las pérdidas de calor sensible con los gases de la combustión, es conveniente optimizar el exceso de aire que se introduce en el equipo, para así disminuir el caudal de humos que sale de la caldera. A su vez, al reducir este caudal, aumenta la temperatura del ambiente, por lo que el porcentaje de inquemados gaseosos disminuye. Así, el exceso de aire para calderas de combustibles sólidos debería estar entre un 80% - 100%, para calderas de fueloil del 30% - 40% y para las de gas natural, del 15% - 20%. Con esta medida se podría ahorrar en torno al 10% de combustible para las calderas de combustibles sólidos y hasta el 5% para las de fueloil o gas natural.

3.3. Mejoras en el consumo eléctrico


Debe considerarse el dimensionamiento de la potencia. La potencia nominal debe estar sobredimensionada del 5% al 15% con respecto a la potencia precisa para la aplica-ción, con el fin de que el motor opere con eficiencia y con el factor de potencia adecuados. El cálculo de la potencia adecuada depende del régimen de carga del motor, pues es posible dimensionar el motor en función de la cantidad de arranques y paradas a las que es sometido.

Los motores eléctricos más utilizados en las aplicaciones estudiadas son los asíncronos, en los cuales la velocidad no puede ser cualquiera, sino una serie de velocidades cercanas a la de sincronismo. En funcionamiento normal, están permitidas fluctuaciones de la tensión de alimenta-ción del orden del ± 5%. Una disminución de la tensión provoca una mayor intensidad en los devanados, causando un aumento de las pérdidas y una disminución del rendi-miento. Un aumento de la tensión de alimentación provoca un incremento apreciable de la corriente reactiva necesaria, con lo que, además de crecer las pérdidas, el factor de potencia disminuirá. El mantenimiento del nivel adecuado de tensión es importante en el arranque, por lo que para el funcionamiento óptimo de estos motores

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es imprescindible que la tensión de alimentación sea siempre la correcta. Una tensión distinta de la nominal aumenta las pérdidas y por tanto los costes. Los motores asíncronos presentan un elevado consumo de potencia reactiva, aquella que necesita para el establecimiento de los campos magnéticos necesarios para funcionar.

La compensación de esta potencia reactiva supone un incremento de la capacidad de la instalación, una reduc-ción de las pérdidas y una disminución de la factura-ción eléctrica, pues las compañías eléctricas aplican un recargo por energía reactiva para los clientes a tarifa, que puede transformarse en bonificación corrigiendo el factor de potencia. Los equipos encargados de suministrar la energía reactiva a los receptores (en lugar de tomarla de la red eléctrica) son los condensadores estáticos, los cuales, conectados a la red, actúan como generadores de energía reactiva inductiva.

Utilización de motores de alta eficiencia (modelos EFF1, EFF2 y EFF3). Estos poseen un diseño y construcción especiales que permiten unas menores pérdidas que los motores estándar. El coste de compra es poco significa-tivo con respecto al coste total de la operación, debiéndose analizar, en el momento de su adquisición, las caracterís-ticas de la aplicación a la cual se encuentren destinados. Las ventajas de los motores de alta eficiencia son la robustez frente a los estándar (lo que ocasiona un menor gasto en el mantenimiento y una mayor vida) y una mayor eficiencia, lo que produce un menor coste de la operación.

Los exámenes periódicos de los motores con el obje-tivo de identificar posibles sustituciones por otros de mayor eficiencia se centrarán en aquellos motores que

sobrepasen un tamaño mínimo y unas horas de trabajo anuales: motores de eficiencia estándar antiguos o rebo-binados, carga constante, horas anuales de trabajo, etc.

Asimismo, es frecuente que ante una avería o fallo de un motor se plantee la disyuntiva entre reparar la avería o sustituir dicho motor. A priori, la reparación parece ser la alternativa más oportuna dado su inferior coste. Sin embargo, casi siempre el rebobinado de un motor ocasiona una pérdida de rendimiento y una menor fiabi-lidad de su funcionamiento. La alternativa de la sustitu-ción del motor depende del coste de la reparación, la variación del rendimiento, el coste del nuevo motor, la eficiencia original del motor instalado, el factor de carga, las horas de operación anuales, el coste final de la energía y la amortización.

Otras actuaciones a considerar son el adecuado mante-nimiento en cuanto a las condiciones de lubricación, transmisión, alineación del motor, situación de la inercia de cargas, etc.

3.3.2 Bombas y ventiladores

Los sistemas de bombeo pueden tener bajo rendimiento por motivos como disponer de motores de accionamiento de bajo rendimiento, que el circuito no sea adecuado o que la regulación no sea la necesaria. Deben revisarse y optimizarse las condiciones a cada momento.

Una mejora a considerar para reducir el consumo es la incorporación de variadores de frecuencia. El objetivo de incorporar variadores de frecuencia en los motores de


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elevada utilización o potencia es ajustar, de forma continua y automática, la velocidad de giro del motor a la carga del equipo. En el caso de bombas y soplantes, el par motor es proporcional al cuadrado de esta velocidad, y la potencia lo es al cubo. Por esto, una pequeña reducción de este pará-metro puede derivar en un ahorro importante de energía, que puede ser del orden del 25% al 30% del consumo eléctrico, e incluso más, para motores de elevada potencia y uso anual. Aunque requieren una importante inversión, el retorno de la misma es bueno. En el modo de funciona-miento normal de estos equipos (bombas, ventiladores...), la regulación de su capacidad se hace mediante una válvula o clapeta situada a la salida del equipo, que estrangula el caudal de agua o aire; de esta forma, el exceso de electri-cidad que se consume se pierde en fricción. Al introducir un variador de frecuencia, se puede reducir la pérdida de energía que tiene lugar en esta válvula, y como conse-cuencia el consumo eléctrico.

Otra mejora a considerar es el control de las pérdidas, pues la pérdidas en los órganos de control de los circuitos de agua y aire pueden alcanzar hasta el 25% - 30% de la potencia consumida en bombas y ventiladores. Para reducirlas se puede realizar revisiones periódicas, instalar motores de velocidad variable (ahorro de 25% - 30% consumo eléc-trico) e implantar deflectores a la entrada del equipo (ahorro 10% - 15% consumo eléctrico). El aislamiento de tuberías de vapor y de aire caliente permite reducir la transmisión de calor entre la tubería y el aire, con lo que se reducen las pérdidas. El ahorro potencial oscila del 1% al 3% del consumo de combustible en generación de calor.


• Recuperación del calor. Un 94% de la energía consumida en un compresor se transforma en

calor recuperable y solo un 6% se transforma en energía de presión. Puede significar un ahorro considerable la recuperación del calor disipado. Los compresores refrigerados por agua permiten la recuperación de hasta el 90% de la energía de entrada en forma de agua caliente a tempe-ratura de 70 ºC - 80 ºC, que a su vez puede ser empleada para duchas, calefacciones, alimenta-ción a calderas, etc.

• Utilización de compresores de velocidad variable. La demanda de aire comprimido en una instalación es frecuentemente muy variable, por lo que el compresor opera a carga parcial durante gran parte de su vida útil. Este tipo de accionamientos permite ajustar la potencia desarrollada por el motor a la carga instantánea, mejorando ostensiblemente la eficiencia energética del sistema.

• Fraccionamiento de potencia de los compre-sores. Consiste en disponer de una central de producción de aire con diversos compresores de potencia similar, de manera que uno de ellos sea de velocidad variable y esté permanentemente operando, con el objetivo de ajustar el consumo eléc-trico a la demanda instantánea de aire del sistema.

3.3.4 Instalaciones eléctricas

• Mejoras en la intensidad máxima admisible: Los conductores eléctricos deben estar dimen-sionados correctamente. El correcto dimensiona-miento del cableado evitará el deterioro de la insta-lación. La capacidad de un conductor para disipar calor depende de las condiciones ambientales, por lo que éstas deben de ser óptimas.

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• Pérdidas de energía en conductores relacio-nadas con la resistencia de los conductores. Para evitarlas se tendría que disminuir la longitud y/o aumentar la sección de los conductores. También estas pérdidas dependen de forma cuadrática de la intensidad que circula por el conductor, por lo que, siempre que sea posible, se debe disminuir disponiendo varios cables en paralelo o aumen-tando la tensión nominal.

• La caída de tensión. Depende de la intensidad que atraviesa el cable, de la longitud del mismo y del factor de potencia. Es fundamental tener todos estos conceptos optimizados, porque una caída de tensión grande en una línea puede provocar daños importantes en equipos de alto coste.

• Potencia nominal del transformador. Debe reali-zarse un estudio de rentabilidad económica a la hora de seleccionarlo, teniendo en cuenta las posi-bles pérdidas de energía.


La fabricación de aceites es un sector en el que frecuen-temente se trabaja en tres turnos y se hace un uso inten-sivo de las instalaciones las 24 h del día, por lo que se trata de un aspecto importante. Debe proporcionarse un alumbrado energéticamente eficiente con calidad sufi-ciente para que la visibilidad sea, en todo momento, la adecuada para garantizar el mantenimiento de la produc-tividad y la seguridad de los trabajadores y ocupantes de las instalaciones. Habrá que considerar, entre otras, varias medidas relacionadas tanto con equipos eficientes como con su empleo adecuado.

• Aprovechamiento de la luz natural: limpieza de vidrios, supresión de obstáculos, pintado de paredes claras, etc.

• Supresión de puntos de luz superfluos.

• Alumbrado zonificado. Con ello se pretende el encendido independiente de cada conjunto de luminarias e iluminar, única y exclusivamente, aquella zona del local que va a ser utilizada y así aprovechar la luz natural en zonas más próximas a las ventanas.

• Sistemas de control de alumbrado. Asegura una iluminación de calidad mientras es necesario y durante el tiempo preciso. Un sistema de control

en la iluminación completo combina sistemas de control de tiempo, sistemas de control de la ocupa-ción, sistemas de aprovechamiento de la luz diurna y sistemas de gestión de la iluminación.

• Zonas de uso poco frecuentes.Se instalarán detec-tores de presencia por infrarrojos o de interruptores temporizados para controlar de forma automática el alumbrado de zonas de uso esporádico.

• Sustitución de lámparas fluorescentes de 38 mm de diámetro por otras de 26 mm.

• Sustitución de lámparas incandescentes porfluorescentes compactas de bajo consumo.

• Instalación de lámparas fluorescentes con balasto electrónico en vez de electromagnéticocon un ahorro del 25% de energía, más fiable y rápido arranque, supresión del zumbido y parpadeo y una mayor duración de la lámpara.

• Realizarcampañasdeconcienciación.

En el caso del estudio realizado entre las refinerías anda-luzas por parte de la Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía, se aconsejaba llevar a cabo la introducción de balastos de encendido electrónico en las luminarias de fluorescentes con encendido por reactancia más cebador. Este tipo de equipos conseguía un ahorro superior al 25% del consumo de los equipos convencionales.

3.3.6 Tarifa eléctrica

Para conseguir un buen precio en el mercado liberali-zado de electricidad se debe proceder a mantener una buena negociación con la empresa comercializadora. En este sentido, es fundamental conocer la estructura del consumo para poder optimizar cada una de estas varia-bles. Es necesario analizar con detalle la mejor oferta de suministro eléctrico en función del nivel de consumo previsto, las necesidades de potencia y tensión de sumi-nistro y la distribución temporal del consumo. Habrá que elegir la tarifa más idónea teniendo en cuenta que ésta dependerá de todos los posibles parámetros combinán-dolos hasta obtener la más adecuada.

3.3.7 Automatizaciones de proceso

La automatización de tareas en las almazaras mejora su rendimiento industrial hasta en un 78% debido al buen


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funcionamiento de todas las partes y a que se reduce el número de averías por llevar las máquinas a su régimen de funcionamiento óptimo. La mecanización supone un ahorro para la almazara en torno al 30% porque se reduce el consumo de energía eléctrica -ya que todos los motores trabajan en condiciones normales y se controlan los consumos y la velocidad- y también es menor el consumo de agua y combustible por el control de las temperaturas y caudales en las distintas partes del proceso.

Entre las mejoras de la automatización de procesos destacan las siguientes:

• Mejora en la calidadfinal del producto, debido ala no necesidad de repaso de orujos, a la mejor clasificación y limpieza del fruto y a evitar la degra-dación de las cualidades del aceite a lo largo del proceso de fabricación por altas temperaturas o acumulaciones de masa.

• Mejoradel rendimiento industrial de la almazara,debido al funcionamiento óptimo de todas las partes de la almazara mejorando agotamiento de los orujos.

• Reducción del número de averías, por llevar lasmáquinas a su régimen de funcionamiento óptimo.

• Reduccióndelconsumodeenergíaeléctrica.Todoslos motores trabajan en condiciones normales, se controlan consumos y velocidad.

• Reducción del consumo de agua y combustibledebido al control de las temperaturas y caudales en las distintas partes del proceso.

• Simplificación de la operación de la almazara.La instalación de paneles de control y pantallas gráficas con sinópticos del proceso facilitan el manejo de la almazara.

• Reduccióndelnúmerodetrabajadoresnecesariospara operar la almazara. Es una consecuencia de la simplificación del control.

• Mejoradelaseguridaddelostrabajadores.

• Reduccióndeltiempodeesperadelosaceitunerosen el patio.

En el mercado existen gran cantidad de sensores y capta-dores orientados a la medida de las variables como pueden ser termostatos, caudalímetros, amperímetros, sensores

de grasa y humedad NIR y sondas de nivel. Los actuadores suelen ser electroválvulas para el control de caudales y temperaturas o variadores de frecuencia para el control de velocidad de los motores. Todo esto funciona conec-tado a un PLC o conectado a ordenadores industriales y utilizando sistemas Scada. El control se realiza mediante pantallas gráficas dispuestas en los lugares estratégicos de la fábrica. Los fabricantes de las maquinarias de extrac-ción también comercializan sistemas de automatización modulares para todo el proceso de extracción de aceite (batidora, decánter, centrifugadora).

3.4. Sistemas de cogeneración

Una posible mejora a considerar en industrias de alto volumen es la inclusión de sistemas de cogeneración. Se trata de un método alternativo de generación de energía eléctrica de alta eficiencia energética, que emplea la producción conjunta de electricidad o energía mecánica y energía térmica útil para su aprovechamiento. Se ahorra energía primaria por el aprovechamiento simultáneo del calor y mejora el rendimiento de la instalación frente a una generación convencional.

Sujetos a estudio de rentabilidad, podría plantearse sistemas de cogeneración de orujos y alpechines para la obtención de energía térmica de proceso y energía eléctrica.

Las ventajas de la cogeneración son varias:

• Seevitanpérdidasdetransformaciónydetrans-porte mediante la generación en el mismo lugar de consumo.

• Seestimaqueelrendimientodelprocesoalcanzahasta el 90% frente al 65% de los sistemas convencionales.

• Favorecelaseguridaddelabastecimientoenergético.

• Hayinstalacionesadecuadasparacualquierrangode potencias, ya sean eléctricas o térmicas.

• Facilitaladescentralizacióndeenergía.

• Descubretecnologíasmáseficientesycompetitivas.

• Minimizael impactomedioambiental ligadoa lasactividades energéticas.

• Diversificainversionesparaelcampoeléctrico.

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En el caso de las refinerías de aceites vegetales, las necesidades de energía térmica en forma de vapor son continuas y uniformes a lo largo del año, el consumo eléctrico es elevado, sobre todo si cuentan con líneas de envasado y fabricación de botellas de plástico, y la demanda frigorífica para el proceso también es conside-rable. Por esto, este sector cuenta con unas condiciones óptimas para aprovechar los efluentes de una planta de cogeneración y cumplir los requisitos que establece la ley. Los equipos de recuperación y transformación de calor y electricidad de la planta de cogeneración deberán conectarse en paralelo con los sistemas convencionales, tanto para hacer frente a un posible corte del suministro desde la cogeneración, como para completar la demanda no satisfecha por ésta.

Finalmente cabe mencionar que la electricidad producida por cogeneración está sujeta a recibir primas estable-cidas por las regulaciones del régimen especial.

3.5. Revisión de procesos

Conviene enumerar algunas de las mejoras evidenciadas en el citado estudio entre las refinerías andaluzas por parte de la Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía:

• Precalentamiento regenerativo del aceite: Anali-zando el proceso de refino del aceite se llega a la conclusión que se pueden introducir varias etapas de precalentamiento regenerativo, con el consi-guiente ahorro de energía. La gran mayoría de las refinerías ya lo incorporan. Esta segunda etapa de regeneración consiste en enfriar el aceite que sale del equipo de desodorizado con el aceite sin desodorizar y que va a comenzar a tratarse. Con esta medida se ahorra, por un lado, vapor, para calentar el aceite que entra en este equipo, y por otro, agua fría, para enfriar el aceite que sale ya tratado. Además de esta etapa, se puede introducir en el proceso una primera etapa de regeneración. La opción generalizada consiste en calentar el aceite a neutralizar desde 20 ºC a 65 ºC - 70 ºC con el aceite desodorizado, que previamente ha cedido parte de su calor en la segunda etapa de regeneración.

• Sustitución, en la etapa de desodorización, de la caldera de aceite térmico por una caldera de vapor a alta presión: Tradicionalmente se habían venido empleando en el proceso calderas de aceite térmico, siendo sustituidas por las de vapor sobre-

calentado. Ambas tienen bajos rendimientos pero conviene usar las de vapor para evitar el posible contacto de aceite térmico con el aceite que se está refinando, ya que si se contamina, dejaría de ser apto para el consumo humano. Por otro lado, al ser normalmente las calderas de aceite térmico antiguas, la sustitución implicará mejoras en el rendimiento.

• Modificaciones en la configuración del proceso de refino: El proceso de refino se caracteriza por las etapas de enfriamiento intermedio y su poste-rior calentamiento, con el consiguiente consumo de energía. Estudiando el proceso, se puede conse-guir eliminar o reducir estos enfriamientos introdu-ciendo más etapas de calentamiento regenerativo entre corrientes. Con esta medida se puede llegar a ahorrar hasta un 25% - 30% de energía.

• Proceso con menos mermas: El objetivo de esta medida es, con un tratamiento similar, obtener la mayor cantidad de producto final para la misma cantidad de materia prima. En esto están traba-jando los responsables de proceso de la industria aceitera y los genetistas especializados en semi-llas, para conseguir un aceite con unas especifica-ciones adecuadas y con menos mermas.

• Desgomado enzimático: El proceso de desgo-mado (eliminación de fosfolípidos) consta de dos etapas: en la primera el aceite crudo se pone en contacto con agua y en la segunda con ácido, gene-ralmente fosfórico. El desgomado ácido origina un subproducto del que no se puede aprovechar nada y que es un problema para las refinerías. Sin embargo, el desgomado enzimático actúa direc-tamente sobre los fos folípidos, y los desdobla en sus componentes, sin necesidad de utilizar ningún ácido para el proceso, por lo que el efluente ya no es problemático. El mayor inconveniente que tiene esta opción es el gran volumen que se necesita para la reacción enzimática.

• Desgomado por membrana: Se basa en un proceso físico para la recuperación de lecitinas, sin utilizar reactivos. El mayor desafío es conseguir un material para las membranas que sea resistente a los solventes durante un tiempo tal que permita trabajar con costos razonables.

• Refinación alcalina con potasa cáustica (KOH): Para la etapa de neutralización del proceso de refino alcalino se viene utilizando sosa cáustica (NaOH).


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Caso de emplear en la neutralización potasa cáus-tica (KOH), el subproducto de esta etapa (borras de neutralización) es más denso y compacto, por tanto, ocluye menos aceite, y con esto se reducen las mermas. Por otro lado, si a las aguas residuales con potasio se les añade magnesio, puede obte-nerse abono líquido.

• Refinación alcalina con silicato sódico: Esta tecnología proviene de la fabricación de aceite de arroz. Podría aplicarse al aceite de girasol, dismi-nuyendo las mermas en la neutralización.

3.6. Buenas prácticas de gestión

Finalmente, comentar una serie de medidas de gestión que pueden favorecer la reducción del consumo energé-tico en estas industrias:

• Desarrollo de los programas de mantenimientopreventivo de equipos e instalaciones proporcio-nado por los fabricantes e instaladores. Limpieza periódica de cintas transportadoras, que reducirán la potencia demandada por los motores; engrase periódico de rodamientos y ejes; alineación adecuada de correas, poleas, ejes, etc.; reduc-ción del número de paradas innecesarias para la limpieza de los decánteres, mediante la regulación de la velocidad de las salidas, de forma que se trabaje en continuo el mayor tiempo posible, etc.

• Cualificación de responsables de mantenimientoen los aspectos de gestión y control. Grado de limpieza de la aceituna a la llegada a la almazara, manejo de las tolvas, grado de molienda, el tiempo de batido y la temperatura de la pasta, cantidad de masa inyectada en las centrífugas, su temperatura y la cantidad de agua, periodicidades de descarga y las temperaturas del aceite, mantenimiento de la instalación eléctrica y de calefacción, así como las necesidades de combustible asociadas, limpieza de tolvas y tornillos, molinos y batidoras, decánteres y tamices, fábrica y conducciones, limpieza al finalizar

la campaña de la almazara, sus equipos e instala-ciones (caldera, bombas, intercambiadores, etc.).

• Acciones de formación del personal enmateria deahorro energético: cursos, campañas de motivación, reuniones informativas, difusión de información, etc..

• Realizacióndeauditoríasenergéticasconcarácterperiódico.

• Desarrollo de programas anuales de reduc-ción de consumos energéticos.

4 Bibliografía

• Manual de eficiencia energética 2007.Eficiencia y ahorro energético en la industria. Gas Natural Fenosa.

• Consumos energéticos por agrupaciones de actividad y producto consumido, INE (2005).

• Informe económico 2007. Federación Española de Industrias de la Alimentación y Bebidas.

• Guía de ahorro energético. Instalaciones indus-triales.Dirección General de Industria, Energía y Minas. Comunidad de Madrid (2005).

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. Plan de Acción 2008-2012. Ministerio de Industria, Comercio y Turismo-IDEA.

• La industria agroalimentaria aragonesa.Arago-nesa de Consultoría-CREA 2006.

• Proyecto Sade-Almazaras de la Agencia de Gestión de la Energía de Castilla-La Mancha(Agecam, 2003).

• Automatización del proceso de extracción del aceite de oliva.Situación en la provincia de Jaén. Aguilera Puerto, Daniel; y Gómez Ortega, Juan. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Jaén (2006).

09 Fabicación de aceites y grasas vegetales y animales (CNAE 10.4)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






Industria de la madera y el corchoCNAE 16





1.1. Proceso de aserrado 9

1.2. Proceso de fabricación de tableros 10

1.2.1. Fabricación de tableros de partículas 10

1.2.2. Proceso de fabricación de tableros de fibra 12

1.2.3. Proceso de fabricación de tableros de contrachapado 13

1.3. Carpintería 14

1.3.1. Madera maciza 14

1.3.2. Tableros derivados de la madera 15

1.4. Mueble 16

1.4.1. Fabricación de muebles de madera maciza 16

1.4.2. Fabricación de muebles a partir de tablero 17

1.4.3. Mueble: etapas finales comunes 17

1.5. Fabricación de envases y embalajes 17

1.6. Recuperadores 18


2.1. Consumo de electricidad 19

2.1.1. Secado 19

2.1.2. Aserrado 19

2.1.3. Desarrollo 19

2.1.4. Astillado 19

2.1.5. Prensado 20

índice2.2. Consumo de energía térmica 20

2.3. Transportes 20

2.4. Alumbrado 20

3. Mejoras tecnológicas y de gestión que favorezcan la eficiencia energética 21

3.1. Mejoras en el consumo térmico 21

3.1.1. Secado 21

3.1.2. Aserrado 22

3.1.3. Desarrollo 22

3.1.4. Astillado 22

3.1.5. Prensado 23

3.2. Transporte de materiales 23

3.3. Alumbrado 23

3.4. Selección de fuentes energéticas 24

3.5. Aprovechamiento de residuos de la madera como combustible 24

3.6. Cogeneración 25

3.7. Buenas prácticas de gestión 25

3.1.1. Contabilidad energética 25

3.1.2. Auditorías energéticas 25

3.1.3. Mantenimiento energético 25

3.1.4. Medidas formativas y organizativas 26

4. Bibliografía 26


Industria de la madera y del corchoCNAE 16

10

Manual de eficiencia energética para pymes Industria de la madera y del corcho (CNAE 16)

6

0 Introducción

El sector español de la madera y el mueble cuenta con un gran peso dentro de la industria del país por su número de empresas (37.658, de las que 20.671 se dedican a la fabricación de muebles y 16.987 a otros sectores de la madera, según Datos DIRCE 2007), ocupando a 231.598 trabajadores, de los que 133.362 corresponden al sector del mueble, es decir, más del 58%, y el resto (98.236) a otras industrias transformadoras de la madera (42%).

Este sector aglutina un gran número actividades y empresas, la mayoría pymes (el 99% de las empresas tiene menos de 200 empleados, un 94% menos de 20 trabajadores y el 64% tiene dos o menos de dos trabaja-dores). En líneas genéricas, la industria de la madera abarca la transformación de la madera en productos de consumo, pudiéndose diferenciar la industria de primera transforma-ción responsable de producir productos semielaborados (empresas de tableros y de aserrado y preparación indus-trial de la madera), y la industria de segunda transformación, que proporciona productos finales (empresas de envases y embalajes, de muebles, carpinterías...).

De acuerdo con el CNAE 16 (CNAE 2009), quedarían comprendidas dentro de la industria de la madera y del corcho las siguientes actividades, objeto de este análisis:

• Aserradoycepilladodelamadera.

• Preparaciónindustrial.

• Fabricacióndeestructuras,piezasysuelos.

• Tratamientoyfabricacióndeproductosdecorcho.

La estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012 (E4) ya disponía en el año 2003 la adopción de una serie de medidas específicas para mejorar la eficiencia energética de este sector:

• Diagnósticos de los sistemas de aire compri-mido. Análisis de los elementos por separado para detectar posibles pérdidas por fugas y demandas excesivas. El ahorro potencial detectado alcanzaría los 2.253 MWh.

• Alumbrado de bajo consumo. La medida consistía en sustituir las lámparas en todas las luminarias donde sea posible por lámparas de bajo consumo, en los distintos lugares de trabajo, respetando el cumplimiento de los niveles de luz recomendados en la normativa.

• Mejorasensecaderos-renovacióndesecaderos.Sustitución de tradicionales obsoletos por secaderos de última tecnología que optimizan el proceso de combustión y reducen las pérdidas térmicas a través de la estructura y el cerramiento de los mismos, mejorando de esta forma la eficiencia energética.

• Mejoras en secaderos - termorrecuperación de los gases de combustión de secadora de madera en industrias mecánicas forestales. El fundamento de esta técnica era la recuperación de calor mediante la instalación de un intercam-biador en una corriente de gases calientes, con el objeto de absorber parte de la energía calorífica de los mismos y transmitirla a un elemento secun-dario. Al intervenir altas temperaturas en el secado de partículas se hace económicamente posible la termorrecuperación.

• Mejoras en secaderos - construcción de centrales de biomasa.

• Mejoras en secaderos - implantación de hornos de secado continuo. La implantación de esta medida supone un ahorro energético importante ya que estos hornos no necesitan ser cargados y descargados, y consumen menos energía eléctrica y térmica que los hornos discontinuos de cargas o por tandas.

• Mejoras en los sistemas de transporte. Parte de la energía eléctrica en este tipo de industrias se consume en el transporte. Es por ello que esta medida trata de reducir este consumo seleccio-nando transportadores mecánicos y de tornillo helicoidal en lugar de neumáticos, ya que son energéticamente más eficientes.

• Briquetado de residuos del corcho y restos de madera. En la industria corchera se producen pocos residuos, ya que la mayoría son reutili-zables, excepto el polvo de corcho, lo que hace que se genere gran cantidad de residuos de este producto con alto potencial energético. Las briquetas de polvo de corcho se pueden utilizar como combustible para alimentar las calderas de cocción de corcho de la propias industria corchera, obteniendo así un ahorro de energía térmica. Igual-mente, en las industrias de la madera se generan residuos de ésta susceptibles de ser briquetadas con el objeto de emplearse como combustible. Con esta medida se reduciría el consumo propio de energía para calefacción de almacenes y centros de trabajo en estas industrias.

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Todas estas medidas hoy continuarían vigentes, sin embargo, examinado el Plan de Acción 2008-2012, conti-nuación de la E4, pone de relieve cómo el sector de la madera experimentaba un consumo de energía significa-tivo en el periodo 2004-2007.

Con todo, la estimación de la evolución del ahorro por apli-cación de medidas de ahorro de energía, de cada una de

las agrupaciones de actividad recogidas en la Estrategia para el periodo 2008-2012 presentaba un incremento del consumo medio en el sector de la madera del 4,7%.

En este contexto, este trabajo analiza las ineficiencias energéticas en los procesos actuales del sector de la madera con el objetivo de determinar posibles mejoras a implementar.

Fuente: E4-IDAE.

Tabla 1. Evolución del consumo de energía final.

Consumo de energía final (ktep) 2004 2005 2006 2007

Alimentación, bebidas y tabaco 3.043 2.877 2.001 3.109

Textil, cuero y calzado 990 957 1.001 1.046

Madera, corcho y muebles 538 775 811 850

Pasta, papel e impresión 2.358 2.522 2.609 2.699

Química 9.105 8.481 8.736 8.998

Minerales no metálicos 6.463 7.211 7.310 7.411

Equipos de transporte 1.008 847 884 922

Metalurgia y productos metálicos 8.314 7.081 7.271 7.466

Maquinaria y equipo mecánico 357 356 363 379

Equipo eléctrico, electrónico y óptico 260 260 268 276

TOTAL INDUSTRIA 37.354 38.135 39.271 40.441

Fuente: IDAE.

Tabla 2. Objetivos Plan de Acción 2008/2012.

Ahorro (ktep) Crecimiento medio de consumo (%)

Emisiones evitadas(ktCO2)

Alimentación, bebidas y tabaco 1.393 3,9 4.234

Textil, cuero y calzado 41 4,5 125

Madera, corcho y muebles 74 4,7 224

Pasta, papel e impresión 86 3,5 262

Química 1.418 3,0 4.312

Minerales no metálicos 1.253 1,4 3.808

Equipos de transporte 86 4,3 261

Metalurgia y productos metálicos 1.511 2,7 4.592

Maquinaria y equipo mecánico 20 3,2 61

Equipo eléctrico, electrónico y óptico 15 3,2 44

MEDIO 590 3,44 1.792


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Analizando el ciclo de vida de la madera, desde el origen en el monte, posteriormente existirán derivaciones hasta la llegada al uso final de los productos, pero su finaliza-ción no significa el final de la vida útil, pues la recupera-ción de la madera utilizada reintroduce la misma en el proceso. Los fabricantes de tableros, en muchos casos, adquieren directamente la madera en rollo y se encargan de su procesado, bien triturándola para hacer tableros de fibras, bien aserrándola si los tableros van a ser de chapa o contrachapado. En ciertos casos, los fabricantes de tableros de chapa y contrachapado recurren a aserra-deros para la obtención de madera ya cortada, en lugar de aserrarla ellos mismos. Los aserraderos, que suelen estar situados a pie de monte, se convierten en provee-dores tanto de las fábricas de tableros como de otros subsectores situados “aguas abajo” en el ciclo produc-tivo y de vida de la madera.

A partir de este punto, el flujo de productos de madera se complica ligeramente: los aserraderos y las fábricas de tableros son los proveedores naturales de los fabri-cantes de envases, muebles y elementos de carpin-

tería, pudiendo existir, o no, un agente intermedio que, a modo de almacenista, ejerza las labores de distribu-ción. En este segundo nivel es en el que se generan los productos destinados al consumo final. Por otra parte, si bien el flujo de productos comienza en el monte y llega por diversos caminos hasta el uso de los productos elabo-rados, en el caso de los subproductos de madera el flujo no comienza hasta llegar a la primera transformación de la madera. Los subsectores facilitan el reciclado de sus residuos a través de las empresas recuperadoras, las cuales transfieren esta madera a las fábricas de tableros de aglomerado y fibras, que son las principales respon-sables de la reutilización de los restos madereros.

En el caso de que los restos de madera recuperados no sean reutilizables para la fabricación de tableros, son valorizados energéticamente mediante su uso como combustible. Este proceso, en algunos casos, tiene lugar en las propias fábricas generadoras de los residuos, y en otros se canaliza a través de los recuperadores. La única excepción a estos flujos la constituyen los restos de madera producidos por los aserraderos, los cuales, por regla general, son transferidos directamente a las fábricas de tableros sin que medie ninguna empresa de recuperación.

Figura 1. Flujo de la madera en la industria.

Fuente: CONFEMADERA.

MONTE

REMATANTES

TABLERO DE AGLOMERADO

Y FIBRASCARPINTERÍA

ASERRÍO

TABLERO DE CHAPA Y CONTRACHAPADO

ALMACÉN

ENVASES Y EMBALAJES

MUEBLE USO FINAL

DISTRIBUCIÓN

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Se describen a continuación los procesos implicados en la fabricación de la madera a partir de su aprovecha-miento forestal (fase rematantes).

1.1. Proceso de aserrado

Dentro de las actividades de primera transformación de la madera, el aserradero incluye una serie de opera-ciones que van desde la manipulación y transporte al secado, selección y clasificación, los cuales requieren de la utilización de distintos tipos de energía. Los principales productos que se pueden obtener mediante el aserrado de madera son los siguientes: tabla, tablilla, tablón, piecerio, largueros, viguetas, cachones, listones, fabricándose también las traviesas para las vías férreas. La madera llega al patio de apilado, que es el punto de almacenaje de la madera antes de su introducción en el proceso de produc-ción propiamente dicho. La maquinaria que se utiliza para mover la madera en los parques es diversa.

Lo más habitual es el uso de carretillas elevadoras, si bien también pueden emplearse otros elementos como

pórticos y potentes grúas, monorraíles, blondinas y cables, tornos y cabestrantes o cadenas de transporte. A partir de este momento, el paso previo al aserrado es el descortezado, necesario para separar un residuo que es indeseable en las industrias de la desintegración. Además se evita el desgaste excesivo de los elementos de corte, ya que ésta suele incluir impurezas como piedras, arena y elementos metálicos. La corteza eliminada se puede emplear como combustible. Posteriormente viene el tronzado. Los fustes descortezados se tronzan al tamaño adecuado para la sierra de carro y, tras pasar por varias sierras, son eliminados los costeros, cantos y testas, que se pueden emplear como combustible o en la industria de la desintegración. Otro subproducto que se obtiene es el serrín, que puede ser empleado como combustible o en la ganadería.

Antes de cualquier transformación posterior de la madera aserrada es necesario proceder a su secado. La madera, al perder agua, cambia sus dimensiones, por lo que es necesario reducir su humedad hasta niveles que hagan que la variación del tamaño se minimice. Para minimizar el coste es aconsejable realizar un secado previo al aire para evitar que la madera entre completamente verde (no es

Figura 2. Flujo de subproductos de madera en la industria.

Fuente: CONFEMADERA.

TABLERO DE CHAPA Y CONTRACHAPADO

MONTE ENVASES Y EMBALAJES

MUEBLE CARPINTERÍA

TABLERO DE AGLOMERADO

Y FIBRAS

ASERRÍO

• VALORACIÓN ENERGÉTICA

• MUNICIPIOS

• CONSTRUCCIÓN

• TIENDAS DE MUEBLE

• POLÍGONOS INDUSTRIALES

RECUPERADORES DE MADERA

TRANSFERENCIA Y GESTORES DE RESIDUOS


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bueno forzar la velocidad del secado, ya que se aumenta bastante el consumo energético). El secado de la madera consume un 70% de la energía de todo el proceso, por lo que es aconsejable el uso de los residuos como fuente

de combustible. Si no está generalizada esta práctica es debido a que la parte secada con calor no es la totalidad de la madera aserrada y los hornos necesarios son de mantenimiento más costoso y menos cómodo.

Figura 3. Proceso de aserradero.

Fuente: Plan de Asistencia Energética del Sector Madera. Junta de Castilla y León-EREN.

1.2. Proceso de fabricación de tableros

La industria del tablero engloba la fabricación de productos de muy diversas características y composi-ciones, pero fundamentalmente se trata de tableros de contrachapado, de partículas y de fibras.

• Lostablerosdepartículasestánconstituidos,comosu propio nombre indica, por partículas de madera o de otro material leñoso, aglomeradas entre sí mediante un adhesivo aplicado en condiciones de elevada presión y temperatura.

• Los tableros de fibras están elaborados a partirde fibras lignocelulósicas aglomeradas, básica-mente, con resinas sintéticas, todo ello prensado en caliente. Los tableros pueden ser de densidad alta, media o baja.

• Los tableros de contrachapado están formadospor chapas de madera encoladas, de tal manera que las fibras de dos chapas consecutivas formen un determinado ángulo, generalmente de 90 ºC.

1.2.1 Fabricación de tableros de partículas

En este proceso se obtienen tableros a partir de asti-llas de madera unidas mediante colas y posteriormente prensadas. Para la fabricación de estos tableros es nece-sario eliminar la corteza de la materia prima. A veces es necesaria una humectación previa, que facilita la opera-ción. Como subproducto se obtiene corteza, que se suele emplear como combustible. Una vez que se tiene la madera limpia de corteza se procede a obtener astillas. Las partículas que exceden del tamaño previsto vuelven a ser enviadas al molino. Antes de seguir el proceso de formación del tablero es necesario secar las astillas para

APROVISIONAMIENTO

SECADO

CLASIFICACIÓN Y APILADO

CORTEZA

SERRÍN

SERRÍN

SERRÍN Y RECORTES

SERRÍN Y RECORTES

DESCORTEZADO

TRONZADO

ASERRADO

CANTEADO

RETESTADO

EE = Energía eléctrica consumida

ET = Energía térmica consumida

EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ET

11

que la cola se pueda adherir a ellas. Las astillas pasan de tener una humedad muy alta (saturadas) hasta un 3% - 5%. Es necesario clasificar las partículas para eliminar las que sean excesivamente pequeñas, que producen un gasto de cola excesivo, y para poder situar las más finas en la parte exterior y que el tablero tenga un mejor acabado. Las partículas se mezclan con la cola y se procede a la formación de la manta. Para dar a la manta una mayor consistencia se realiza un preprensado en frío, lo que facilita su transporte. También se reduce su volumen, lo que disminuye el recorrido de los émbolos de la prensa caliente.

Para que fragüe la cola es necesario que se tengan unas condiciones de presión y temperatura determinadas. Mediante una prensa con platos que proporcionan calor se hace que la manta tenga una presión de alrededor de 25 kg/cm2 y una temperatura de 100 ºC. Por último, se hace que el tablero baje rápidamente su temperatura unos 30 ºC. Después, el tablero se termina con un escua-drado para que tenga las dimensiones deseadas y lijado para suavizar las caras. Como subproducto se obtiene polvo de lija, que no puede ser empleado en la forma-ción del tablero debido al elevado gasto de cola que ocasionaría.

Figura 4. Proceso de fabricación de tableros de partículas.


APROVISIONAMIENTO

FORMACIÓN

CORTEZA

POLVO DE ASTILLA

RECORTES DE TABLERO Y POLVO DE LIJA

DESCORTEZADO

ASTILLADO

CLASIFICACIÓN

ENCOLADO



EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ETPRENSADO

SECADOEE

ET

ENFRIADO, LIJADO Y RECORTADO


12

1.2.2 Proceso de fabricación de tableros de fibra

Se consiguen tableros a partir de la separación de las fibras de la madera o de otro material vegetal y su poste-rior prensado. Dependiendo de los aditivos que se añadan a las fibras se pueden obtener tableros con distintas propiedades, variable resistencia a la humedad y al fuego. Se realiza el descortezado para eliminar un producto de características muy diferentes a la madera. La corteza es un subproducto que se emplea como combustible para el proceso. Posteriormente, y como paso previo a la obtención de fibras, se realiza un astillado. Estas astillas se mezclan con vapor de agua, que va entrando en el desfibrador. La separación de las fibras se consigue al hacer pasar las astillas entre dos discos. La operación se ve facilitada al realizarse a elevada presión y temperatura. La formación de la manta puede realizarse en seco o en húmedo. El afieltrado en húmedo es similar a la forma-

ción del papel y tiene menores complicaciones técnicas. Actualmente se tiende a la formación en seco, similar a la formación de tableros de partículas. Para ello es nece-sario secar las fibras previamente. Con las fibras secas se procede a su mezcla con los aditivos necesarios y a la formación de la manta. Ésta se hace pasar por rodillos que van reduciendo su espesor y, por último, pasa por una prensa caliente en la que se obtiene el tablero. Para finalizar, se recorta el tablero a las dimensiones reque-ridas y se realizan los tratamientos superficiales que requiera para su uso final.

Como subproducto de esta operación se obtienen los recortes del tablero y el polvo de lijado. Éstos, junto al resto de desechos, se utilizan como combustible para generar energía calorífica que se emplea en generar vapor para el desfibrado, calentar aceite térmico para el prensado y secar las fibras con los gases de escape.

Figura 5. Proceso de fabricación de tableros de fibras.


APROVISIONAMIENTO

CORTEZA

SERRÍN

SERRÍN

SERRÍN Y RECORTES

SERRÍN Y RECORTES



DESCORTEZADOEE

TRONZADOEE

ASERRADOEE

CANTEADOEE

RETESTADOEE

CLASIFICACIÓN Y APILADOEE

SECADOEE

ET

13

1.2.3 Proceso de fabricación de tableros contra-chapados

En este proceso se obtienen tableros formados por chapas delgadas de madera, encoladas, con las fibras formando un ángulo de 90 ºC, consiguiendo tableros con propie-dades resistentes, más regulares y mejores que las que tiene la madera aserrada. El primer paso es el acondicio-nado y limpieza de la madera. Se realiza el tronzado para que las tronzas tengan la medida adecuada para el torno en el que se obtiene la chapa. En el torno se realiza el descortezado y cilindrado (la corteza y las primeras capas

de madera son subproductos a emplear como combus-tible). La chapa que sale del torno se cizalla y almacena en pilas preparadas para el secado. El cilindro central que no se puede desenrollar se emplea para torneado o como combustible. Como en toda la industria de la madera, es necesario el secado de la misma para poder acondicionar la chapa a los límites óptimos para el enco-lado y prensado posterior, siendo fundamental llegar a un 6% - 8% de humedad para que el tablero no se desencole. Este proceso absorbe el 70% de la energía térmica de la fábrica, por lo que el perfeccionamiento del mismo puede redundar de forma importante en el ahorro energético.

Figura 6. Proceso de fabricación de tableros contrachapados.


APROVISIONAMIENTO

FORMACIÓN

SERRÍN

CORTEZA Y RESTOS DE CHAPA

TRONZADO

DESENROLLO

ENCOLADO



EE

EE

EE

EE

EE

EE

EE

ETPRENSADO

EE

ET

DESCORTEZADO Y CILINDRADO

CIZALLADO

EE

CHAPAS DEFECTUOSAS

RESTOS DE MADERA Y SERRÍN

POLVO DE SERRÍN

CORTADO

SECADO

LIJADO Y ACABADO


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1.3. Carpintería

Los procesos de producción de las carpinterías pueden ser de dos tipos según sea la materia prima utilizada: madera maciza o tableros formados por restos de madera, tanto de fibras como de partículas.

1.3.1 Madera maciza

La madera maciza se emplea en carpintería exterior, sobre todo donde los productos finales están sometidos a variaciones apreciables de las condiciones atmosfé-ricas de temperatura y humedad. También se emplea la madera maciza para dar apariencia de madera sólida a determinados productos de carpintería, constituidos por tableros de fibras o partículas. Las actividades incluidas en este proceso son las siguientes:

• Marcaje. Con el fin de aprovechar al máximo la madera, es necesario señalar sobre su super-ficie los defectos e imperfecciones que se van a eliminar.

• Tronzado.A partir del marcaje previo, las sierras cortan el tablón bruto transversalmente a su eje longitudinal y a la malla de la madera, para facilitar su posterior manejo y generar el mínimo desper-dicio posible. Según el tipo de sierra que se utilice, la operación se lleva a cabo por tronzado en sierra en cinta o por tronzado en sierra circular.

• Aserrado y desdoblado.Permite obtener hilos, es decir, listones de ancho próximo a la pieza a fabricar, cortando la pieza longitudinalmente con ayuda de las sierras y según marcaje previo.

• Cepillado. Las cepilladoras tienen un árbol de cuchillas giratorias, de profundidad y corte regu-lable, que aplana la superficie de una de las caras de la pieza sobre las que actúa, dejándola comple-tamente lisa y sin alabeo.

• Regruesado. Con el fin de dimensionar correcta-mente el grueso de la pieza, el ancho, o ambos, la regruesadora planea con respecto a la cara o caras cepilladas, las caras restantes, es decir, aplana la parte superior de la pieza, tomando como refe-rencia la parte plana inferior.

• Fresado, moldurado y replantillado. El fresado es el conjunto de operaciones de mecanizado que se llevan a cabo en la superficie de las piezas, empleando una herramienta de corte, con el fin de realzar o mejorar la presencia estética de las mismas. En los casos en los que se realizan meca-nizados con figura se denomina moldurado, y si se utiliza una plantilla se habla de replantillado. Existen también diferentes tipos de máquinas: tupí, replan-tilladora, moldurera, taladrado y escopleado, etc.

• Espigado y mechonado. La formación de espigas que se realiza normalmente en los extremos de la pieza, mediante un movimiento de rotación o tras-

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lación del cabezal de una fresa, permite encajar dicha pieza en el hueco de otra con la que se pretende ensamblar.

• Lijado y calibrado. El lijado es el conjunto de operaciones de preparación de las piezas, reali-zadas antes de la aplicación de las distintas capas de recubrimientos: tintes, barnices, etc. En la preparación de superficies se pueden distinguir el lijado de madera maciza que se lleva a cabo estando la pieza en “crudo”, antes de aplicar el tinte o barniz, y el lijado de capas de acabado que se lleva a cabo una vez que se han aplicado sobre la pieza los productos de acabado: imprimaciones, fondos y acabados propiamente dichos.

1.3.2 Tableros derivados de la madera

En este proceso productivo se emplean tableros deri-vados de la madera como materias primas, tanto de fibras como de partículas. Se emplea fundamentalmente en partes interiores no vistas, que son posteriormente rechapadas con chapas naturales o plafonadas, y maci-zadas con madera maciza para darle una apariencia más noble. El proceso incluye los siguientes pasos:

• Despiece y corte a medida. Seccionando el tablero, obteniendo un “corte a medida”. Es impor-tante optimizar el aprovechamiento de los tableros para obtener, a partir del corte, el máximo número de piezas utilizables. La optimización puede realizarse de forma manual o bien mediante un programa de optimización de corte, en el que se introducen las medidas de las piezas a seccionar y se obtiene una distribución calculada por ordenador. Existen distintos tipos de corte a medida según la forma de realizar esta operación: corte al largo o longitudinal, corte a escuadra o transversal (formando un ángulo de 90 ºC sobre los cantos longitudinales de la pieza, cortada al largo en la operación anterior) o corte en ángulo o fuera de escuadra.

• Selección de la chapa. Tiene una gran importancia en la calidad del producto final. Las chapas se seleccionan según sean chapas de revestimiento o de interior.

• Empalme. En los casos en los que las medidas de las chapas son menores a las exigidas.

• Corte y confección. Se cortan las chapas y se unen para la confección de láminas de chapa con calidad

y tonalidad semejantes, que recubrirán el tablero en el proceso de rechapado. En la operación de corte se emplean, habitualmente, cizallas hidráulicas.

• Macizado de cantos. Consiste en recubrir el canto de un tablero, normalmente de partículas, con un listón de madera maciza que permita su manejo en operaciones posteriores, como el moldurado, como si de un tablero de madera maciza se tratase. El conjunto obtenido se prensa con mordazas, prensas hidráulicas o neumáticas. Para finalizar el proceso es necesario calibrar el macizo al tablero, mediante una lijadora calibradora o de banda ancha, evitando que se note la zona de unión en el chapado.

• Chapado. Consiste en recubrir, o bien la madera ordinaria o el tablero, con una fina lámina de madera o chapa, cuyas fibras conforman un atractivo dibujo. El recubrimiento requiere de la aplicación previa de cola sobre la superficie soporte, la madera o el tablero, que ha de estar limpia y completamente lisa. Una vez distribuida la cola, es necesario someter a una cierta presión el conjunto chapa-cola-tablero. En el caso de adhesivos termoendu-recibles, se requiere, además, de una determinada temperatura. Se utilizan, habitualmente, prensas hidráulicas de platos calientes, para el curado de colas termoendurecibles; prensas manuales o de husillo, para todo tipo de piezas, y prensas de membrana, especialmente en el chapado de piezas con figura.

• Moldurado y fresado. El fresado tiene la función de realzar o mejorar la presencia estética de las piezas, así como determinar su funcionalidad, y puede llevarse a cabo tanto en la superficie del tablero como en los cantos.

• Acabado.Es el resultado de una serie de opera-ciones que proporcionan el aspecto final a la pieza. Pueden aplicarse tintes, que dan a la madera un color determinado y permiten que conserve su textura y su aspecto, además del dibujo de las vetas y los poros. Posteriormente se aplican las sucesivas capas de productos de acabado. A conti-nuación se lleva a cabo el fondeado, que propor-ciona el espesor y nivela las irregularidades de la superficie, y, por último, el acabado, que propor-ciona el aspecto final de la pieza en cuanto al tacto, brillo, color, etc.

• Embalaje. Permite que la pieza llegue al cliente en condiciones adecuadas. Para ello se emplean dife-


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rentes tipos de material: cajas de cartón, polietileno expandido, bolsas de plástico, poliestireno expan-dido, plástico de burbujas de aire, que se utiliza en piezas más delicadas, y cintas adhesivas.

1.4. Mueble

El proceso de fabricación de un mueble parte de un diseño previo por el que se obtienen los planos de despiece de cada producto. A partir de ellos tendrá lugar la produc-ción propiamente dicha, difiriendo sus fases según se trate de muebles de madera maciza o elaborados a partir de tableros de fibras y/o partículas, y concluyendo con algunas etapas que son comunes a ambos procesos.

1.4.1 Fabricación de muebles de madera maciza

• Marcaje. Para aprovechar al máximo la madera, es necesario señalar sobre su superficie los defectos e imperfecciones que se van a eliminar y las piezas que se van a cortar.

• Tronzado. A partir del marcaje previo, las sierras cortan el tablón transversalmente a su eje longi-tudinal y a la malla de la madera para facilitar su posterior manejo y generar el mínimo desperdicio posible.

• Aserrado y desdoblado. Permite obtener hilos, es decir, listones, de ancho próximo a la pieza a fabricar, cortando la pieza longitudinalmente con ayuda de las sierras, y según marcaje previo.

• Cepillado. Las cepilladoras tienen un árbol de cuchillas giratorias, de profundidad y corte regu-lable, que aplana la superficie de una de las caras de la pieza, dejándola completamente lisa y sin alabeos.

• Regruesado. Para dimensionar correctamente el grueso, el ancho, o ambas dimensiones de la pieza, la regruesadora aplana, con respecto a la cara o caras cepilladas, las caras restantes, es decir, aplana la parte superior de la pieza, tomando como referencia la parte plana inferior.

• Corte a medida y buchido. Permite obtener las dimensiones exactas deseadas para la pieza, tanto de longitud y ancho, como de forma si se está trabajando según una figura (buchido).

• Fresado: moldurado y replantillado. Mediante una herramienta de corte se realizan operaciones en la superficie de las piezas para mejorarlas estéticamente.

• Taladrado y escopleado. Los taladros o escoplos realizan orificios cilíndricos o alargados, respec-tivamente, en las caras y cantos de las piezas, mediante un movimiento de rotación y/o traslación de la broca o fresa.

• Espigado y mechonado. La formación de espigas, normalmente en los extremos de la pieza, se realiza mediante un movimiento de rotación o traslación del cabezal de una fresa, que permite encajar la pieza en el hueco de otra con la que se pretende ensamblar.

• Curvado. Permite obtener piezas de madera o tablero curvadas, mediante la deformación de sus fibras y según el diseño del mueble. También puede conseguirse, sin deformación de fibras, mediante perfilado, replantillado o buchido. Hay diversos métodos para el acondicionamiento y curvado de madera maciza:

- Vaporizado: se introduce la madera ya pre-parada en una estufa de vapor a 100 ºC, manteniéndola durante un tiempo estima-do de 1,8 minutos por cada milímetro de espesor de la misma. Una vez vaporizada la pieza se realiza el curvado, normalmen-te utilizando moldes o flejes. Las piezas acopladas en moldes se introducen en un horno donde se mantienen el tiempo ne-cesario para que pierdan la humedad ad-quirida en el vaporizado, manteniéndose permanente la figura curvada.

- Alta frecuencia: las piezas se llevan a una prensa donde está colocado el molde de la figura a realizar, recubierto de un fleje de acero o aluminio. Se baja el pistón de la pieza amoldándose a la figura, y se aplica la radiofrecuencia el tiempo necesario para obtener el curvado perenne.

• Torneado. Da forma redondeada a la pieza, obte-niendo como resultado una sección circular de forma homogénea o variable.

• Tallado. Consiste en la obtención de figuras y motivos a partir de piezas de madera maciza o de tableros de fibras.

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1.4.2 Fabricación de muebles a partir de tablero

Los procesos incluidos son los siguientes:

• Despiece. Tiene como finalidad seccionar el tablero, obteniendo, mediante un “corte a medida”, piezas con las dimensiones esperadas y próximas a las definitivas, que varían según la pieza que va a ser chapada.

• Macizado de cantos. Consiste en recubrir el canto de un tablero, normalmente de partículas, con un listón de madera maciza que permita su manejo en operaciones posteriores, como el moldurado, como si de un tablero de madera maciza se tratase.

• Aplacado de cantos. Se trata de recubrir los cantos de los tableros, de fibras o de partículas, con cantos de diversos materiales, con el fin de protegerlos y embellecerlos.

• Moldurado y fresado. El fresado tiene la función de realzar o mejorar la presencia estética de las piezas, así como determinar su funcionalidad, y puede llevarse a cabo tanto en la superficie del tablero como en los cantos.

• Taladrado y escopleado. Los taladros o escoplos, que se diferencian en el número de cabezales y en el tipo de broca, realizan orificios cilíndricos y alargados, respectivamente, en las caras y cantos de las piezas, mediante un movimiento de rotación y/o traslación de su broca o fresa, permitiendo así la inserción de clavijas y el acoplamiento de elementos de ensamblaje, soportes, etc.

1.4.3 Mueble: etapas finales comunes

• Lijado o calibrado. El lijado es el conjunto de operaciones de preparación de las piezas, reali-zadas antes de la aplicación de las distintas capas de recubrimientos: tintes, barnices, etc.

• Chapado. Consiste en recubrir, o bien la madera ordinaria o bien el tablero, con una fina lámina de madera o chapa, cuyas fibras conforman un atrac-tivo dibujo. El recubrimiento requiere de la apli-cación previa de cola sobre la superficie soporte, la madera o el tablero, que ha de estar limpia y completamente lisa. Se utilizan habitualmente prensas hidráulicas de platos calientes para el curado de colas termoendurecibles, prensas manuales o de husillo para todo tipo de piezas y prensas de membrana, especialmente en el chapado de piezas con figura.

• Acabado. Conjunto de operaciones que propor-cionan la protección y el aspecto final a la pieza.

• Montaje final. Se realizan los últimos ajustes del mueble antes de su embalaje, obteniendo así el producto acabado y preparado para su expedición.

• Embalaje y expedición.

1.5. Fabricación de envases y embalajes

Puede realizarse empleando tanto madera maciza como tableros ya elaborados. En el caso de la madera maciza se requiere de unas operaciones previas de preparación y acondicionamiento (descortezado y aserrado) en la propia


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industria de fabricación de envases y embalajes, antes de someterse al proceso de producción propiamente dicho. Los tableros no precisan de operación previa.

Cuando se trata de fabricación de envases, se realiza a partir de la unión de las distintas partes que lo componen, confeccionándolas previamente de forma individual: elaboración del cuadradillo, del triángulo o rinconera, de tablillas y listones y la conformación del envase. Para la fabricación de paletas, retirada la corteza de la madera maciza, las sierras cortan el tronco a medida, obte-niendo así las distintas partes que conforman la paleta: las tablas y los tacos (posteriormente unidos por la tabla traviesa para facilitar entrada de elementos elevadores). El posterior secado al aire de las piezas permite alcanzar un contenido en humedad óptimo para su empleo. Lo habitual es que la fábrica de paletas adquiera las tablas y los tacos ya elaborados. La incorporación de las tablas a la cadena de montaje de las paletas puede realizarse manualmente o de forma automática.

El proceso de fabricación de cajas y cajones es seme-jante al anterior: a partir de tablas y/o tablones se elaboran las piezas necesarias para, posteriormente, llevar a cabo un premontaje y/o ensamblaje, si bien la madera que se utiliza para fabricar este tipo de emba-lajes tiene que cumplir unos estándares de calidad mínimos en aspectos como grietas, decoloraciones, nudos, etc.

1.6. Recuperadores

Los restos de madera que se procesan son muy variables en sus características físicas. Algunos de los destinos de los productos obtenidos son:

• Fabricacióndetableroaglomerado.

• Compostajecomoabonoagrícola.

• Produccióndeenergía.

• Camasdeganado.

Retirados por la empresa recuperadora los restos desde las plantas donde se almacenaron en contenedores metá-licos (generalmente de acero) de diferentes tamaños (de 1 m3 a 40 m3), se transportan hasta la planta de recupera-ción, siendo tapado el contenedor con una lona para evitar pérdidas de materia prima. La madera que es aceptada para su introducción en el proceso de recuperación es clasificada según su calidad. Seguidamente se separan manualmente materiales como plásticos, papel, cartón, clavos y otros materiales que, normalmente en pequeñas cantidades, suelen acompañar a los residuos de madera. También ocasionalmente se emplean separadores electro-magnéticos para retirar metales de la cinta transportadora de salida de la trituradora. La trituración constituye la parte central del proceso de recuperación: la materia prima se convierte en producto mediante una simple transforma-ción física, sin necesidad de ningún acondicionamiento químico ni de cambios de composición.

Se emplean trituradoras fijas y eléctricas, instaladas en la planta de procesado, y otras móviles para llevar a cabo una trituración in situ que emplea gasoil. Existen varios tipos de trituración mecánica: por astillado con cuchillas en cámara, por astillado con martillos y por rotura por palanca de dos ejes rotativos. La trituradora descarga sobre una cinta transportadora que conduce el producto hasta el almacén de salida (en la cinta podría haber un separador magnético). Las astillas, preparadas ya para su venta, se depositan en el contenedor del camión con

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ayuda de una pala cargadora. Para facilitar esta tarea, algunas empresas recuperadoras cuentan con un foso en el que se ubican los camiones para ser cargados. El acondicionamiento para el transporte se realiza del mismo modo que en la recogida del residuo, cubriendo el material con una lona para evitar pérdidas.

Si se trata de serrín o viruta, la empresa generadora lo almacena en un silo hasta su retirada por la empresa recuperadora; la descarga de los residuos se realiza directamente en el almacén de producto, puesto que no es necesario ningún procesado posterior.

Finalmente, los palets pueden ser reutilizados directa-mente o bien, tras ser reparados, venderlos al recuperador. Las piezas retiradas o bien se trituran o bien se reparan o se utilizan en la reparación de otros palets.


2.1. Consumo de electricidad

La energía eléctrica se emplea en el alumbrado y en la mayoría de los motores, en compresores y en el alum-brado. Las máquinas que mueven estos motores son descortezadoras, sierras, astilladoras, prensas, cintas transportadoras, etc., detectándose los consumos más importantes de energía eléctrica en el transporte de materiales (del 15% al 30%), los compresores (20%) y las sierras (30%). Desde el punto de vista de la factu-ración energética de las industrias del sector, el mayor peso recae sobre el coste eléctrico, que representa en torno al 65% - 80% de la facturación global.

2.1.1 Secado

El secado de la madera es una de las fases que consume más energía y puede originar fuertes pérdidas de materia prima si se realiza incorrectamente, con los consi-guientes gastos para los industriales del sector. Uno de los aspectos más importantes para poder optimizar la operación de secado consiste en determinar con preci-sión la humedad de la madera que se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso.

El secado toma su energía de dos fuentes principales: energía eléctrica para mover los ventiladores de circu-lación y calor para la operación térmica de secado. Los

secaderos progresivos, en cadena o continuos, son de instalación más económica y consumen menos energía eléctrica y entre un 10% y 35% menos de energía térmica que los secaderos discontinuos de cargas o por tandas. Se emplean bombas de calor para mejorar las condi-ciones de humedad y optimizar los tiempos de secado, y resultan adecuadas en las industrias de pequeño y mediano tamaño, que secan maderas presecadas y para las que el mantenimiento continuado de sistemas de calefacción con calderas es problemático.

2.1.2 Aserrado

En el aserrado existe un alto consumo de energía eléc-trica, principalmente en los motores eléctricos que mueven las sierras, en los compresores que producen aire comprimido para sujeción y volteo de tronzas en la sierra de carro y en los movimientos de los elementos de corte.

2.1.3 Desarrollo

La energía eléctrica en el desenrollo se consume en los motores eléctricos que hacen girar al torno y en los compresores que producen aire comprimido para suje-ción de tronzas y movimientos de los elementos de corte. La energía consumida depende principalmente del diseño, selección y mantenimiento de la cuchilla de corte, que a su vez está determinada por las caracte-rísticas de las trozas a desenrollar. La productividad del torno se puede mejorar con la automatización de las operaciones de carga, entrado y ajuste de la tronza al torno, como consumiendo madera lo más verde posible o manteniéndola húmeda en tanques de almacena-miento o regada con aspersores (una elevada humedad de las tronzas facilita el desenrollo y produce chapas de mayor calidad).

2.1.4 Astillado

El astillado consume energía eléctrica, empleada en los motores eléctricos que mueven las cuchillas y en los que alimentan de madera la astilladora. El consumo de energía en el astillado depende sobremanera de las características de la madera que se emplee y del tamaño de las partículas que se quiera conseguir. Para reducir el consumo energético en el astillado se pueden adoptar medidas como el control de las dimensiones de las astillas de la partida, regular su humedad, adecuar y optimizar las velocidades del disco.


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2.1.5 Prensado

El prensado consume energía eléctrica para accionar los platos de las prensas, tomando valores en torno a 20 kWh/m3. Existen varias acciones a considerar en esta etapa que impactan en la reducción del consumo eléc-trico: tipo de aceite empleado, impacto en presión y el tiempo necesario, controles automáticos de la presión, poder calorífico de combustibles…

2.2. Consumo de energía térmica

En las industrias de la primera transformación de la madera, el consumo de energía térmica es un factor muy impor-tante, siendo empleada principalmente en el secado de los distintos productos finales, como la madera procedente de aserrado o en productos intermedios como las astillas para tableros de partículas. También las operaciones de pren-sado en caliente y desfibrado emplean un gran aporte de energía térmica.

Más del 80% de la energía consumida en estas indus-trias lo constituye la operación del secado. Determinar con precisión la humedad de la madera que se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso son claves. La operación térmica de secado es un aspecto esencial para el consumo energético de esta industria, y entre el 10% y el 20% del consumo total de calor se pierde normalmente a través de la estructura del secadero, y es de absoluta necesidad la calidad y el espesor del aislante para reducir pérdidas térmicas.

El calentamiento del secadero puede realizarse por medios indirectos, transmitidos por vapor, agua caliente o aceite térmico o mediante combustión directa, en cuyo caso los gases de combustión o el aire caliente procedente de una fuente exterior se dirige a éste. Los combustibles que se suelen utilizar más comúnmente son gasóleo, fuelóleo, gas natural o residuos de aserradero. La circulación de aire es indispensable en la operación de secado, pues transmite la energía térmica a la superficie de la madera y evacua la humedad evaporada a través de los orificios de ventilación.

El proceso de secado requiere empleo de grandes volú-menes de gases tanto para el caldeo como para el trans-porte de las partículas a través del secadero, lo que supone aproximadamente 4 m3 de gases por cada kilogramo de agua evaporada. El control de las temperaturas, la velocidad de la rotación del secadero, el índice de alimentación de partículas, tiempo de parada y contenido final, de acuerdo con el tamaño y contenido de la humedad de las partículas,

provocan un mejor control del secado y una reducción importante de combustible.

En la etapa de prensado existe además del consumo eléc-trico un elevado consumo térmico. Con la energía eléctrica se genera energía hidráulica para accionar los platos de las prensas, y con la energía calorífica se calientan éstos y se produce la temperatura necesaria para el fraguado de la cola. La energía térmica consumida es más variable, depende de condiciones ambientales, estando su valor en torno a 180 te/m3.

La adecuada selección de las fuentes energéticas o el tipo de combustible empleados impacta en términos de eficiencia. Factores como la ubicación de la fábrica, disponibilidad de abastecimiento, precio de carburantes, adaptabilidad de los equipos y posibilidades de adaptar combustibles son importantes. En este sentido, la sustitución de combusti-bles líquidos (fuelóleo y gasóleo) va dando paso al gas, toda vez que los costes energéticos, de adaptación y la red de distribución lo permiten. También el uso de los combustibles gaseosos disminuye considerablemente los problemas de mantenimiento de redes de combustible y equipos consumi-dores, facilitando la instalación de sistemas de recuperación de calor. Se estima que el uso del gas en calderas supone ahorros en torno al 10%. La recuperación de materiales para su uso como combustible es un factor a considerar. Como ya se ha indicado, buena parte de los subproductos obte-nidos pueden ser aprovechados como combustibles, al igual que la biomasa. Las industrias del sector de la madera son grandes consumidores de energía eléctrica y térmica; la factura energética de estas industrias es importante, por lo que la implantación de sistemas cogeneradores productores simultáneamente de calor y electricidad son aspectos impor-tantes para mejorar el ahorro energético.

2.3. Transportes

Los sistemas de transporte neumático consumen entre 10 y 20 veces la energía requerida por transportes mecánicos, ya que la proporción de aire necesaria para el transporte de poca cantidad de material es muy grande, siendo única-mente aconsejables cuando las distancias a las que hay que transportar son muy elevadas (superiores a 300 m).

2.4. Alumbrado

Las lámparas pierden eficiencia con el tiempo, por lo que es aconsejable elegir las de mayor eficacia.

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Además existen ineficiencias debidas tanto al uso de los sistemas, como al empleo de equipos ineficientes.


3.1. Mejoras en etapas

3.1.1 Secado

La energía consumida en el proceso de secado se debe a energía eléctrica para el funcionamiento de ventiladores, bombas, compresores, resistencias eléctricas y elementos auxiliares de regulación, como a energía para la caldera, que es el coste de gasóleo, gas natural o residuos empleados para el calentamiento del secadero. Las mejoras a consi-derar en la operación de secado son varias:

• Optimizar el diseño y la estructura del secaderopara reducir las pérdidas térmicas.

• Reponerytapartodaslasfisurasycomprobarquelas puertas cierran herméticamente.

• Aislar térmicamente las cámaras y sobre todo los techos.

• Introducirlamaderaenlossecaderosparcialmentesecada al aire (alrededor del 25% de la humedad).

• Determinarconprecisiónlahumedaddelamaderaque se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso.

• Procurarquedentrodelsecaderonoseproduzcancortocircuitos de aire. El aire caliente debe pasar fácilmente entre la madera apilada. En la primera fase del secado es necesario que la velocidad del aire sea elevada (más de 3 m/s), pero en las últimas las velocidades pueden ser inferiores (11,3 m/s).

• Regularlavelocidaddelosventiladoresduranteelsecado.

• Comprobarlossistemasderegulacióndecontrol.

• Revisar periódicamente la instalación productorade calor.

• Seleccionar los combustibles más eficientes(gasóleo, fuelóleo, gas natural o residuos de aserradero).

• Estudiar los tiempos de secado y utilizar meca-nismos que aseguren tiempos de secado/capa-cidad adecuados: entre las medidas más intere-santes está la implantación de hornos de secado continuo.

• Adecuartipologíayvolumendeentradasdemate-rial para asegurar la correcta capacidad de carga y eficiencia del proceso.


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• Optimizar la velocidad de rotación del secadero,el índice de alimentación de partículas, tiempo de parada y contenido final, de acuerdo con el tamaño y contenido de la humedad de las partículas.

• Aprovechamientodelaenergíasolar.

• Emplearsistemasderecuperacióntérmicadelaireempleado; más del 20% de la energía térmica utili-zada en el secado puede ahorrarse haciendo recir-cular de nuevo los gases de escape en el secadero.

• Renovación de secaderos: estamedida consisteen la sustitución de secaderos tradicionales que han quedado obsoletos por secaderos de última tecnología que optimizan el proceso de combus-tión y reducen las pérdidas térmicas a través de la estructura y el cerramiento de los mismos, mejo-rando de esta forma la eficiencia energética.

• Termorrecuperaciónde losgasesde combustiónde secadora de madera en industrias mecánicas forestales: esta medida permite la recuperación de calor mediante la instalación de un intercambiador en una corriente de gases calientes, con el objeto de absorber parte de la energía calorífica de los mismos y transmitirla a un elemento secundario.

3.1.2 Aserrado

El rendimiento energético de las máquinas de serrado puede mejorarse teniendo en cuenta varios aspectos,

como el afilado adecuado, el efectuar una carga regular en cuanto a tiempos y tamaños para que no se trabaje en vacío, emplear compresores para tratar de trabajar a plena carga, disponer de varias unidades de compre-sores pequeños y cerca de su punto de consumo (evitando pérdidas de carga en la línea), evitar el funcio-namiento en vacío de los motores eléctricos o ajustar el factor de potencia.

3.1.3 Desarrollo

La productividad del torno se puede mejorar tanto con la automatización de las operaciones de carga, entrado y ajuste de la tronza al torno como consumiendo madera lo más verde posible o manteniéndola húmeda en tanques de almacenamiento o regada con aspersores (una elevada humedad de las tronzas facilita el desen-rollo y produce chapas de mayor calidad).

3.1.4 Astillado

El astillado consume energía eléctrica, empleada en los motores eléctricos que mueven las cuchillas y en los que alimentan de madera la astilladora. Para reducir el consumo energético en el astillado se deben controlar las dimensiones de las astillas de la partida, regular la humedad de la materia prima de la partida, elegir la máquina más adecuada a la materia prima que se utilice en mayor proporción, emplear velocidades correctas en el disco, controlar que los conductos que alimentan las tronzas estén en el mismo ángulo en el que van a salir

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las astillas, emplear astilladoras de tambor y de espi-rales, que tienen menor desgaste de cuchillas y menor consumo de energía que las convencionales de disco, o incluir controladoras de flujo antes de las refinadoras para que éste sea constante y el consumo menor.

3.1.5 Prensado

Para reducir el consumo energético en el prensado se pueden realizar las siguientes acciones:

• El empleo de aceite térmico permite alcanzartemperaturas bastante más elevadas, con lo que se puede reducir la presión y el tiempo de prensado.

• Eltamañodelasprensasdebesersuficienteparahacer frente a cargas punta sin estar muy por encima de su régimen máximo. Sin embargo, no debe ser excesivamente grande, pues trabajarían a una fracción de su régimen, con pérdidas de radia-ción elevadas y un rendimiento bajo.

• El control automático de la combustión siempreredundará en un mayor rendimiento de la caldera, al tener siempre la proporción correcta de aire combustible.

• Cuandoelcombustibleempleadosonresiduosdemadera, es necesario que esté lo más seco posible para así aumentar su poder calorífico.

• La conducción del fluido que transmite el calorde la caldera a los puntos de consumo debe realizarse por conductos del tamaño adecuado y con un aislamiento que reduzca las pérdidas al mínimo posible. Asimismo, es aconsejable que estos puntos de consumo estén lo más cerca posible de la caldera.

3.2. Transporte de materiales

El transporte de materiales dentro de la fábrica es un gasto energético importante, por lo que deben tenerse en cuenta varios aspectos:

• Estudiodeubicacionesparaminimizarsusdespla-zamientos en lo posible, con una buena planifi-cación de la disposición de parque de madera, la maquinaria de cada operación y la zona de almace-naje de productos terminados.

• La correcta elección del sistema de transportedeterminará diferente demanda energética (los sistemas de transporte neumático consumen entre 10 y 20 veces la energía requerida por trans-portes mecánicos).

• Eltransportemediantetornillohelicoidalseadaptamuy bien al transporte de astillas, partículas y resi-duos para pequeñas distancias, pudiendo además aprovechar la fuerza de la gravedad si se colocan inclinados. Los transportadores de cadenas son útiles para tronzas en distancias menores de 100 metros a velocidad baja.

• Contar con zonas reguladoras de carga quepermitan el funcionamiento de la maquinaria sin interrupciones constantes, que hacen que la energía consumida por los motores no sea aprove-chada correctamente al estar trabajando en vacío.

3.3. Alumbrado

En el alumbrado suele ser más rentable fijarse en la eficacia del diseño y funcionamiento del sistema de alumbrado que en el coste inicial del mismo. Se estima poder alcanzar reducciones superiores al 20% gracias a medidas como la utilización de componentes más eficaces, utilización de sistemas de control o la integra-ción de luz natural. Entre las posibles actuaciones para mejora de la eficiencia energética:

• Lámparas fluorescentes con balastos electró-nicos. Las lámparas fluorescentes son las más utilizadas donde se necesita luz de calidad y pocos encendidos; mediante el balasto o reactancia como equipo auxiliar regula la intensidad de paso de corriente. Gracias al empleo de balastos de alta frecuencia es posible reducir el consumo de las lámparas en torno a un 20%, permitiendo además la regulación de la intensidad de la lámpara y la adaptación a las necesidades de iluminación. Este tipo de balastos incrementan la vida útil de la lámpara, pero requieren mayor inversión que los convencionales, por lo que puede acudirse a la sustitución paulatina de las luminarias que más horas de funcionamiento tengan. En las nuevas instalaciones se amortizan rápidamente y se acon-seja su introducción.

• Lámparas de descarga a alta presión.Son hasta un 35% más eficientes que los tubos fluorescentes


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de 38 mm de diámetro, pero su rendimiento de color no es tan bueno, por lo que son aconseja-bles donde no se requiera elevado rendimiento de color, como muelles de carga y descarga.

• Lámparas fluorescentes compactas. Son adecuadas para la sustitución de las lámparas de incandescencia tradicionales, estimándose la reducción del consumo energético en torno al 80% y un aumento de la duración hasta 10 veces superior (se estima que con unas 2.800 horas de funcionamiento se consigue un ahorro del 66%). Su único inconveniente es que no alcanzan el 80% del flujo luminoso hasta pasado un minuto.

También el aprovechar la luz natural, con ventanas y claraboyas adecuadas y paredes de colores claros para reflejarla lo máximo posible, impacta en consumos.

3.4. Selección de fuentes energéticas

A la hora de seleccionar las fuentes energéticas, deben considerarse diferentes aspectos para su posible mejora.

• Revisión de condicionantes externos. Ubica-ción geográfica de la fábrica y acceso a las redes de suministro locales y nacionales, disponibilidad y regularidad en el abastecimiento, precio de la energía, requerimientos medioambientales y legales.

• Análisis de condicionantes internos. Adapta-bilidad a los equipos existentes, estructura de consumo de la fábrica, posibilidad de sustitución entre las diferentes fuentes de energía disponi-bles, tanto convencionales como alternativas.

• Adecuación de la política de compras. Progra-mación de cantidades, tipología de contratación (en particular la factura eléctrica), posibilidades de almacenamiento, etc.

• Selección de combustibles adecuados. El gas ha ido sustituyendo a los combustibles líquidos y energía eléctrica donde ha llegado la red de distri-bución por factores económicos, medioambien-tales y reducidos costes de preparación para su combustión. El uso de los combustibles gaseosos disminuye considerablemente los problemas de mantenimiento de redes de combustible y

equipos consumidores, facilitando la instalación de sistemas de recuperación de calor. La utiliza-ción del gas como combustible en calderas puede lograr una reducción de costes del orden del 5% al 10%, comparado con los combustibles líquidos.

3.5. Aprovechamiento de residuos de la madera como combustible

El aprovechamiento que se realiza de los residuos de la madera, especialmente en los aserraderos e industrias de contrachapados, es altamente eficiente. A la hora de plantear este aprovechamiento es necesario analizar detalladamente varios elementos como costos actuales de las fuentes tradicionales de energía y disponibilidad, necesidades energéticas de la instalación, disponibilidad y calidad de los suministros de residuos, costos de los equipos para aprovechamiento de residuos, valor de reventa de los residuos como materia prima…

Las medidas que se adopten para reducir el contenido de humedad y el tamaño de los residuos repercutirán sensi-blemente en la rentabilidad de la producción de energía.

Los residuos de madera se pueden aprovechar a través de la combustión directa en calderas, o mediante la gasifica-ción de los mismos.

Tabla 3. Aplicaciones de los residuos de la madera.

Medio calefactor Aplicaciones

AIRE CALIENTE

SECADO DIRECTO DE:

• Madera aserrada.• Chapa de contrachapados.• Material para tableros.

AGUA CALIENTEO ACEITE TÉRMICO

COMO MEDIO INDIRECTO PARA SUMINISTRAR CALOR A:

• Acondicionamiento de trozos.• Secado de maderas y chapas.• Preparación de colas y resinas.• Prensado en caliente de tableros.• Calefacción de locales.

VAPOR

• Producir electricidad por medio de un generador acoplado a una turbina de vapor.

• Accionamiento directo de la planta (bombas de agua, ventiladores, compresores neumáticos, etc.) por medio de pequeñas turbinas de vapor.

Fuente: Plan de Asistencia Energética en el Sector de la Madera. Junta de Castilla y León.

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3.6. Cogeneración

Las industrias del sector de la madera son grandes consumidores tanto de energía eléctrica como térmica. La factura energética de estas industrias es importante, por lo que la implantación de sistemas de cogeneración es un aspecto a considerar en función de:

• Lasenergíasrequeridasenelproceso.

• Lacontinuidaddelprocesodeproducción.

• Lacantidaddehorasanualesdetrabajo.

• La facilidad de implantación de las instalacionessin alterar la producción.

Los posibles sistemas de cogeneración a aplicar serán:

• Ciclos de cabeza o sistemas superiores. Aque-llos en los que la energía primaria se utiliza para producir un fluido caliente y a presión que genera energía mecánica, mientras el calor residual se aprovecha en un proceso industrial.

• Ciclos de cola o sistemas inferiores. Aquellos en los que la energía primaria se utiliza en el proceso industrial y la energía térmica no aprovechada en el mismo se recupera en la producción de energía mecánica.

3.7. Buenas prácticas de gestión

3.7.1 Contabilidad energética

Una buena práctica de gestión es implantar sistemas de contabilidad energética mediante el establecimiento de un programa de ahorro energético que analice y tenga en consideración varios aspectos:

• Consumosanualesymensualesdecada tipodecombustible y energía eléctrica.

• Relación de los combustibles y energía eléctricaempleados con la producción.

• Establecimientodeloscostesdeenergíaunitarios.

• Equivalenciasenergéticasentrelosdistintostiposde combustibles y energías para poder comparar

los consumos energéticos refiriéndose a una unidad de referencia común.

• Mantenimiento de estadísticas de consumosanuales y mensuales por tipos de energía.

• Análisis de los consumos por comparación conseries históricas, equipos similares, estadísticas sectoriales…

3.7.2 Auditorías energéticas

Otra actuación de gestión en aras de mejora de eficiencia es la realización de auditorías energéticas con carácter periódico. Analizando en profundidad componentes o grupos de componentes de cada proceso aislado e iden-tificando la energía consumida en un equipo, en una parte del proceso o en el proceso total, obteniendo el consumo energético determinado de un equipo, una operación básica o un proceso.

Es posible identificar las medidas más adecuadas para mejorar la eficiencia y el ahorro energético.

3.7.3 Mantenimiento energético

Las actuaciones a desarrollar en el mantenimiento de los procesos en esta industria, entre otras, son las siguientes:

• En secaderos, analizar materias primas de lacomposición y sus propiedades como acciones asociadas a la manipulación de la carga.

• Detectaryrepararfugasdevapor.

• Desconectarcompresorescuandonosenecesiten.

• Diagnosticar y reparar todas las fugas de airecomprimido.

• Mantenerregularmenteloscompresoreseinstala-ciones de aire.

• Evitarproduccionescortasdegranexigenciatérmica.

• Utilizarelequipomáseficienteasumáximacapa-cidad y el equipo menos eficiente solamente donde sea necesario.

• Asegurar que todo el equipomecánico es apro-piado y está regularmente lubricado.


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• Comprobarque lasmáquinaseléctricasnoesténsobredimensionadas para su trabajo.

• Reducir/eliminareltransportedestockssalientesentre operaciones donde sea posible.

• Desconectarelsuministrodeaguacuandonosenecesite.

• Protegerelaislamientotérmicodelmedioambientey daños físicos.

3.7.4 Medidas formativas y organizativas

Desarrollo de programas anuales de eficiencia ener-gética y acciones específicas sobre el personal: cursos, campañas de concienciación…

4 Bibliografía

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012: E4.

• Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012. Plan de Acción 2008-2012.

• Informe sobre la situación general y coyuntura del sector de la madera en España.Observa-torio Industrial del Sector Madera.

• Flash Sectorial.El sector madera y mueble en Asturias 2007. IDEPA.

• Manual de eficiencia energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la industria.Gas Natural Fenosa

• Manual de buenas prácticas ambientales en la familia profesional. Industria de la madera y el corcho.Ministerio de Medio Ambiente.

• Plan de asistencia energética del sector madera. Junta de Castilla y León-EREN.

10 Industria de la madera y del corcho (CNAE 16)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






Fabricación y envasado de productos alimenticios





1.1. Fabricación de carnes 6

1.1.1. Operaciones comunes en mataderos y salas de despiece 6

1.1.2. Procesos porcino 6

1.1.3. Procesos vacuno 7

1.1.4. Productos picados frescos o cocidos 7

1.1.5. Productos cocidos enteros elaborados a partir de piezas enteras 8

1.1.6. Productos curados elaborados a partir de piezas enteras 9

1.2. Fabricación de lácteos 9

1.2.1. Proceso productivo 9

1.3. Transformación de pescado 10

1.4. Fabricación de transformados vegetales 11


2.1. Productos cárnicos 13

2.1.1. Consumo eléctrico 13

2.1.2. Consumo térmico 14

2.1.3. Consumo de agua 14

2.2. Productos lácteos 15




2.3. Transformación de pescado 16


índice 2.3.2. Consumo térmico 17


2.4. Fabricación de fruta y hortalizas 18





3.1. Consumo eléctrico 19

3.1.1. Producción de frío 19

3.1.2. Mejoras en motores eléctricos 20


3.1.4. Mejoras en la iluminación 21

3.1.5. Sistemas de cogeneración 21

3.1.5. Sistemas de aire comprimido 22

3.2. Consumos térmicos 22

3.2.1. Calderas 22

3.2.2. Aislamiento térmico 23

3.2.3. Recuperación de calor 24

3.2.4. Procesos de evaporación 24

3.3. Consumo de agua 24

3.4. Medidas de gestión 27

4. Bibliografía 29


Fabricación y envasado de productos alimenticios

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Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación y envasado de productos alimenticios

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0 Introducción

La industria alimentaria cumple la función esencial de abastecer y atender las demandas de los consumidores, contribuyendo de forma decisiva a la dinamización del medio rural y a su sostenibilidad y mejora, así como a la creación de empleo. La industria de productos alimenta-rios y de bebidas en España es la primera rama industrial de todo el sector, representando en 2006 el 16,22% de las ventas netas de producto, el 17,85% del consumo de materias primas, el 14,57% del empleo industrial, el 12,57% de los gastos de personal y el 15,12% de las inversiones en activos materiales. En el año 2006, las ventas netas de la industria de alimentos y bebidas fueron de 78.726,018 millones de euros, de las cuales el 20,2% correspondían a la industria cárnica, seguida de la industria láctea (10,9%), alimentación animal (8,7%), preparación y conservación de frutas y hortalizas (8%) y grasas y aceites (7,9%).

Con todo, y por la importancia de este sector, conviene analizar las posibles medidas de eficiencia energética que resulten de aplicación. Para ello se estudiarán los sectores más representativos de la industria agroalimentaria: industria cárnica, indus-tria láctea, industria de transformados vegetales e industria de transformación del pescado.


1.1. Fabricación de carnes

Las actividades que engloban el subsector cárnico se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: mataderos, almacenes frigoríficos, salas de despiece e industrias elaboradoras.

1.1.1 Operaciones comunes en mataderos y salas de despiece

• Recepción y estabulación. El transporte y estancia del animal previo a su sacrificio influye en la calidad de la carne. Una vez recibidos, permanecen en los establos con agua en todo momento y normal-mente por un tiempo no superior a 24 h. Antes de que los animales pasen a la sala de matanza pueden recibir una ducha con agua fría pulverizada para limpiarlos parcialmente y favorecer el poste-

rior desan grado, debiendo estar completamente secos antes de la matanza.

• Aturdido y colgado. Previo al sacrificio, los animales son aturdidos para insensibilizarlos hasta que se produzca su muerte cerebral por desan-grado. Existen tres métodos principales de atur-dido: mecánico, eléctrico y gaseado.

• Desangrado. El desangrado se puede realizar vertical u horizontalmente, en función de que los animales lleguen a este punto colgados por las patas traseras o tumbados sobre una cinta o mediante un cuchillo succionador. El desan-grado vertical por trocar es el método clásico que permite recoger la sangre mientras el animal se va desplazando por la zona de desangrado. En el desangrado horizontal, el animal se coloca horizon-talmente y perpendicularmente a la línea de trans-porte, de forma que la zona donde se ha realizado el corte (desangrado) queda separada del resto del animal, lo que permite recoger la sangre de una forma más higiénica que el anterior.

1.1.2 Procesos porcino

• Escaldado. Este proceso consiste en un escaldado con agua caliente (temperatura mayor de 60 ºC) que permite que en la posterior operación de flagelado las cerdas se eliminen fácilmente. Un chamuscado o flameado final elimina las cerdas que puedan haber quedado. Los sistemas de escaldado dispo-nibles son los de inmersión, los de duchas con agua caliente o los túneles de escaldado con vapor.

• Depilado/flagelado. Se eliminan los pelos y la capa queratinizada de la epidermis, bien a mano, con cuchillos, raspadores o cepillos rotatorios, o mediante máquinas depiladoras. Las máquinas suelen funcionar en horizontal y constan de un cilindro gira-torio provisto en su superficie interna de rascadores metálicos recubiertos normalmente de barras de caucho que voltean varias veces al animal en posi-ción horizontal. A la vez que va girando la máquina, la superficie del animal se va limpiando mediante una ducha de agua caliente (40 ºC - 60 ºC) a presión que favorece la eliminación de la epidermis y de los pelos desprendidos. Se pueden utilizar máquinas flagela-doras antes y después del chamuscado.

• Flameado/chamuscado. Normalmente se utilizan equipos con quemadores de propano que se ponen

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en funcionamiento de forma intermitente durante el paso de los animales y que envuelven comple-tamente la canal (de 5 a 15 segundos, según la velocidad de la línea). Se suele usar propano en vez de gas natural porque ofrece una temperatura de llama más alta. Se alcanzan temperaturas entre 900 ºC - 1.000 °C.

• Lavado. Esta etapa completa la limpieza y retirada de cualquier tipo de resto que haya podido quedar, derivado de las etapas anteriores. Suele realizarse con agua a cierta presión.

• Evisceración y corte de cabeza y patas. Consiste en la extracción de las vísceras abdominales y torácicas. Es importante que no transcurran más de 45 minutos desde la muerte, así como cuidar medidas de higiene para evitar contaminaciones desde el tracto intestinal. En paralelo, se inspec-cionan los principales órganos (pulmones, hígado, ganglios linfáticos, bazo y corazón). Eviscerados, los animales se asierran en dos medias canales a la vez que se descabeza el animal. Actualmente existe maquinaria que supone un grado importante de automatización de estas operaciones.

1.1.3 Procesos vacuno

• Corte de patas y cuernos. Una vez aturdidos y sangrados los animales, y previamente al deso-llado, se procede a cortar las patas y los cuernos del animal. Las patas con cuchillo o mediante cizalla, los cuernos con cizalla.

• Desollado. Previo al desollado o desprendimiento de la piel se suele realizar el ligado del recto de la canal. El desollado puede realizarse manualmente, mediante cuchillos en plataformas situadas a la altura de los operarios, o mediante desolladores mecánicos por tracción, fijándose un extremo de la piel a un rodillo que al girar va desprendiendo la piel por desgarramiento del tejido conjuntivo subcutáneo y enrollándola en un rodillo.

• Corte de la cabeza. Después del desollado se separa la cabeza de la canal realizando el corres-pondiente corte por medio de una sierra. La cabeza acompaña a la canal para su inspección veterinaria.

• Evisceración (vacuno). Consiste en la extrac-ción de las vísceras torácicas, estómagos, intes-tino, bazo, hígado, etc. Se puede hacer de forma

manual, mediante cuchillos o sierra, o de forma automática, mediante pistola neumática. Las vísceras con destino al consumo humano son separadas y colocadas en contenedores limpios y numerados, según el canal de procedencia para su inspección.

• Corte de la canal/esquinado. Los animales se presentan separados en medias canales, el corte puede efectuarse con sierras de mano o con equipos automáticos (sierras circulares).

• Lavado. Las canales se limpian con agua para eliminar restos de sangre, grasa y restos de esquirlas de huesos. Se suele utilizar agua potable fría, no estando determinado el volumen y tiempo de duchado.

• Oreo refrigerado. Consiste en reducir la tempera-tura de la carne, para lo que se acude a cámaras de refrigeración.

• Despiece. En las salas de despiece, las medias canales procedentes del matadero son deshue-sadas y divididas en partes más pequeñas. El despiece puede realizarse en caliente o en frío, dependiendo de que exista o no una refrigeración anterior y de que se cumplan los requisitos técnico-sanitarios exigidos. El despiece en caliente permite una rápida refrigeración posterior de las piezas obte-nidas. El despiece se realiza en una sala refrigerada donde se mantiene una temperatura de 12 ºC.

• Refrigeración/congelación. Las canales y/o despojos deben ser sometidos a tratamientos de refrigeración que garanticen el descenso de la temperatura hasta al menos 7 ºC en canales y 3 ºC en despojos o vísceras, en un tiempo máximo de 24 h. Esta operación se realiza en cámaras o túneles de refrigeración o congelación. La congela-ción se realiza en túneles o cámaras de congelación con una intensa circulación de aire; la temperatura del aire se debe encontrar entre -30 ºC y -35 ºC, llegando a veces a -40 ºC. La humedad relativa deber ser muy alta, mayor o igual a 95%.

1.1.4 Productos picados frescos o cocidos

• Recepción de la materia prima para la elabo-ración de productos cárnicos. Ésta es transpor-tada en condiciones higiénicas desde la sala de despiece a la fábrica de elaborados.


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• Picado. Tras la recepción del producto viene el picado de la materia prima y la posterior mezcla y amasado con los aditivos, grasas o especias carac-terísticas de cada tipo de embutido.

• Amasado. Los magros y la grasa se mezclan con aditivos, grasa, especias, etc, con el objetivo de homogeneizar la masa.

• Embutido de la masa en tripas, envases flexi-bles o en latas. En el caso de productos frescos, el producto final se lleva a almacenamiento en frío. En el caso de productos cocidos, el producto se somete a una etapa de cocción para mejorar la conservabilidad del producto, cocción que puede tener como objetivo la esterilización o la pasteuriza-ción del producto. La operación de cocción para los productos semicocido o fiambres se puede realizar por inmersión del producto en agua caliente, en hornos a vapor, en hornos de aire seco, etc. En el caso de que el producto sea ahumado con humo natural, una vez embutidos en envolturas semiper-meables sufren el proceso de ahumado, pudién-dose realizar esta operación en combinación con la cocción en horno.

• Enfriamiento. Tras la cocción, los embutidos se deben enfriar rápidamente. Los sistemas más utili-zados son los baños o duchas de agua fría y las cámaras frigoríficas con aire en movimiento. En el caso de los productos de envase definitivo, una vez enfriado el producto puede pasar a ser empa-quetado pa ra su salida comercial.

1.1.5 Productos cocidos enteros elaborados a partir de piezas enteras

• Recepción de la materia prima, selección delproducto (jamón y paleta de cerdo, vacuno, etc.) y deshuesado.

• Posteriormente, se inyecta salmuera en laspiezas deshuesadas mediante inyectores multia-gujas.

• Masajedelapiezaencontenedoresparafacilitarladistribución homogénea de la salmuera en su inte-rior, provocar la soltura de las proteínas solubles en agua salada y mejorar su blandura, jugosidad y futura cohesión y ligazón.

• Para la cocción, las piezas se introducen en losmoldes metálicos, no suele sobrepasarse la temperatura de 85 ºC dentro de las piezas, salvo en el caso de las conservas.

• Tras la cocción se procede al enfriado de laspiezas por duchas o por baños de agua fría, o por almacenamiento en cámaras refrigeradas con aire en movimiento, tras lo cual se extraen de los moldes.

• Los productos pueden estar ya terminados oser objeto de reenvasado, con el consiguiente tratamiento que contrarreste la contaminación bacteriana recibida con la manipulación de esta operación.

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1.1.6 Productos curados elaborados a partir de piezas enteras

• Recepción y preparación de las piezas. Se preparan en cámaras a temperaturas de alrededor de 5 ºC.

• Laspiezashandeestarlibresdesangreresidual,si se trata de jamones y paletas se aplica espe-cíficamente una etapa de desangrado, haciendo presión, mecánica o manualmente, sobre los vasos sanguíneos donde pudieran quedar restos de sangre para expulsarla.

• Presaladoconsalescurantesysaladoenpilasdesal, en contenedores o bandejas.

• Posteriormente, los jamonessonacondicionadosen máquinas lavadoras que eliminan los restos de sal adheridos a la superficie del jamón. En las cámaras de postsalado, los jamones son almace-nados para alcanzar el equilibrio salino.

1.2. Fabricación de lácteos

1.2.1 Proceso productivo

La leche se almacena temporalmente en tanques refri-gerados hasta su entrada en proceso. A continuación, se filtra para eliminar los sólidos extraños visibles y se clari-fica para eliminar la suciedad residual. Posteriormente, se procede a un desnatado para separar la nata de la leche y se realiza la normalización o estandarización para ajustar el contenido graso final de la leche. Por último, se procede al tratamiento térmico de estabilización microbiológica, que en función de las condiciones de tiempo-temperatura podrá considerarse como pasteu-rización, esterilización o tratamiento UHT (Ultra High Temperature). Normalmente, el tratamiento térmico y la homogeneización se realizan de forma simultánea; tras el tratamiento térmico, la leche se almacena en condi-ciones adecuadas de temperatura en función del tipo de producto final. La leche pasteurizada debe mantenerse refrigerada, la leche UHT se enfría hasta su temperatura de envasado y la leche esterilizada se mantiene caliente hasta su envasado final.

• Recepción y almacenamiento. La leche llega hasta la planta de tratamiento en camiones cisterna, tanques o en cántaras, se almacena en condiciones refrigeradas hasta su entrada en línea.

Antes de someter la leche al proceso de termiza-ción, se procede a eliminar las partículas orgá-nicas e inorgánicas de suciedad mediante filtros incluidos en las conducciones que llevan la leche a los tanques de almacenamiento y haciéndola pasar por centrífugas que consumen energía eléctrica.

• La etapa de termización consiste en el calenta-miento de la leche cruda, durante 10-20 segundos como mínimo, a una temperatura comprendida entre 62° C y 65° C. Después de la termización se requiere una refrigeración inmediata a una tempe-ratura de unos 4 ºC y conservarse después, en su caso, a un máximo de 8 ºC.

• Desnatado. Es la separación de la grasa de la leche para la obtención de leche parcial o completa-mente desnatada. Para esta operación se emplean desnatadoras centrífugas, algunas pueden realizar simultáneamente la clarificación o higienización y el desnatado de la leche. La temperatura óptima para el proceso de desnatado es de 50 ºC - 60 ºC. Estas centrífugas pueden contar, además, con un equipo de estandarización del contenido de grasa de la leche.

• Estandarización. Consiste en ajustar el contenido de grasa o añadir nata a la leche desnatada en distintas proporciones en función del tipo de leche y/o producto lácteo que se quiera obtener. La nata sobrante de esta etapa se destina a la elabora-ción de otros productos como nata para consumo o mantequilla. Para esto se emplean equipos de normalización automático.

• Homogeneización. Ajustado el contenido graso, se procede a su homogeneización para reducir y uniformizar el tamaño de los glóbulos grasos entre 0,5 µm - 1 µm. Se puede realizar de forma simul-tánea, antes o después del tratamiento térmico de la leche. El efecto homogeneizador se consigue haciendo pasar la leche a elevada presión a través de estrechas hendiduras cuyas medidas sean menores que las de los glóbulos grasos. Cuanto más bajo sea el contenido de grasa y cuanta más alta sean la temperatura y la presión, mayor será el grado de homogeneización. La temperatura óptima oscila entre 60 ºC - 80 ºC.

• Tratamiento térmico. El propósito es la elimina-ción de los microorganismos que contenga la leche y, adicionalmente, inactivar en mayor o menor grado las enzimas lácteas presentes. Este proceso


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puede variar según sea la calidad de la leche cruda, del efecto germicida que se pretende alcanzar, el producto final que se busca (leche de consumo, fabricación de queso u otros productos lácteos) y lo que especifica la legislación para cada caso. Se realizan principalmente tres tipos de tratamiento: pasteurización, UHT y esterilización. El tratamiento térmico que se realiza a la leche depende del tipo de producto final que se quiere obtener: leche pasteurizada, esterilizada o leche UHT.

• En la etapa de enfriamiento, lo que se busca es adecuar la temperatura de la leche tratada al proceso de envasado, teniendo en cuenta que el producto a envasar debe mantenerse estéril durante los procesos de conducción y llenado.

• Elenvasado aséptico es una técnica de llenado de productos estériles en envases estériles en condi-ciones asépticas. Las instalaciones de envasado están equipadas con unos sistemas para esterilizar y mantener estériles las máquinas y los aparatos. Estos sistemas de esterilización suelen trabajar con vapor o con aire caliente, aunque también se emplean productos químicos y la acción combi-nada de factores físicos y químicos. Los envases utilizados son envases de material complejo del tipo tetrabrik, combibloc, etc. Cuando la leche de consumo o los productos lácteos son esterilizados, las etapas posteriores al tratamiento térmico son: almacenamiento en tanque aséptico, envasado y tratamiento térmico del producto envasado.

1.3. Transformación de pescado

Este subsector está compuesto por la rama industrial de conservas y semiconservas de pescado y marisco y la rama industrial de elaboración de productos del mar.

• Recepción de la materia prima. Descarga en el muelle de recepción de los productos pesqueros congelados o frescos. Si el producto llega fresco, se introduce la mercancía en las cámaras de almacenamiento refrigeradas o bien, si es nece-sario primero, se repasa la cantidad de hielo. En función de las necesidades de producción, se pasa la materia prima a la línea de procesado tras la inspección. Cuando el producto llega conge-lado, se introduce en las cámaras de congelación o se pasa directamente a la zona de procesado. Es importante el tiempo en esta operación para

evitar el aumento de temperatura de los productos pesqueros. Las instalaciones transformadoras de productos pesqueros frescos disponen de cámaras de recepción de materia prima a una temperatura adecuada para el mantenimiento del producto. Tras esta primera fase, se procede a la preparación del producto fresco o congelado para su posterior procesado y almacenamiento en función de la tipología del producto final.

• Atemperación. Cuando se recibe la materia prima en forma congelada, se puede proceder a su atem-peración, en los casos en que el proceso así lo requiera, antes de introducirlo en la línea de proce-sado. Se eleva la temperatura de los productos pesqueros para facilitar la manipulación de los mismos. Se puede realizar por inmersión en tanques de agua a temperatura ambiente o precalentada, o bien la atemperación por aire, atemperación por vacío y se pueden emplear métodos eléctricos.

• Descabezado/eviscerado. Consiste en el desca-bezado, corte de colas y eviscerado, y puede ser de forma manual o mecánica.

• Lavado/descamado. Se puede hacer en lavadoras automáticas que aplican agua a presión sobre las piezas, con el objetivo de eliminar restos de sangre, impurezas y bacterias. Existen en el mercado varios modelos de máquinas lavadoras, siendo usual la lavadora de tambor de eje horizontal. Uno de los sistemas de descamado utilizado es el de tambor, en el que la separación de las escamas se consigue mediante fricción con las paredes rugosas del tambor giratorio. Otro sistema consiste en hacer pasar el pescado por unos cilindros rascadores está-ticos o móviles. Cuando se van a pelar los filetes no es necesario efectuar la eliminación de escamas del modo anteriormente descrito.

• Fileteado/corte/pelado. El fileteado puede reali-zarse de modo manual o automático. En la opera-ción de fileteado automático, el pescado alcanza la posición del operario de la máquina fileteadora por una cinta transportadora, quien va colocando las piezas en la posición apropiada a la entrada de la máquina. Una operación cada vez más frecuente después del fileteado suele ser el pelado por deso-llado. Esta operación suele realizarse en máquinas que combinan la acción de tambores y cuchillas.

• Acondicionamiento. Si las piezas de pescado han sido procesadas según las operaciones descritas

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anteriormente, es decir, evisceradas, despiezadas y fileteadas, suele ser necesaria en esta fase una etapa de acondicionamiento para dejar el producto en las condiciones óptimas de presentación.

• Cocción. Consiste en el calentamiento del producto a temperaturas que suelen oscilar entre los 80 ºC y los 100 ºC durante un tiempo variable que dependerá del tamaño de las piezas y de su composición. La cocción puede realizarse en un baño de agua potable, salmuera o al vapor.

• Acondicionamiento. Suele ser necesaria en esta fase una etapa para dejar el producto en las condi-ciones óptimas de presentación.

• Congelación. El objetivo de la congelación es disminuir la temperatura del producto al objeto de preservar las características organolépticas e higiénicas y evitar su deterioro. Existen básica-mente tres métodos para congelar los productos pesqueros: congelación por aire forzado, conge-lación por placas o contacto y congelación por inmersión o pulverización.

• Envasado/embalado. Existen varias posibilidades de envasado/embalado que van a estar determi-nadas por factores como vida útil del producto, requerimientos del cliente y el valor añadido

• Almacenamiento a temperatura controlada. Finalizado el procesado del producto, es nece-sario conservarlo a bajas temperaturas hasta el

momento de su expedición a los puntos de venta. El almacenamiento se realiza bien en cámaras de refrigeración o bien en cámaras de congelación, dependiendo del estado de conservación del producto y del tiempo que va a transcurrir hasta su venta y consumo. La temperatura en los alma-cenes es la necesaria para mantener los productos entre 0 ºC y 4 ºC en el caso de los productos refri-gerados y a -18 ºC para los productos congelados.

1.4. Fabricación de transformados vegetales

El sector está caracterizado por una multitud de productos, por la estabilidad de los volúmenes finales y de los opera-dores con una fuerte dependencia de los mercados exte-riores. La industria de preparación y conservación de frutas y hortaliza española cuenta con una producción en torno a 1.300.000 t/año por un valor de 1.052 millones de euros, cuyas principales salidas son además del mercado doméstico, la segunda transformación, la expor-tación y las marcas de distribución. En este volumen se comprenden tanto las conservas de hortalizas como las de fruta, siendo las conservas de tomate las que repre-sentan un mayor volumen, en torno a 500.000 t/año. España es el primer productor de conservas de fruta de la UE con cerca del 30% del total. Esto permite mantener un buen nivel de competitividad en otros mercados.

• Recepción de materia prima. Se recepciona de diferentes formas, dependiendo del tipo de producto (frágil, resistente, etc.) o de si se va a


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realizar o no almacenamiento de la misma. La recepción de la materia prima se realiza mediante diversos sistemas: balsas de inmersión por agua, a granel, en contenedores, búnker de descarga y silos de almacenamiento.

• Almacenamiento de la materia prima. El alma-cenamiento de la materia prima puede realizarse a temperatura ambiente o a temperatura de refri-geración (0 ºC - 15 ºC, dependiendo del tipo de producto a conservar). El almacenamiento en refri-geración se lleva a cabo cuando el producto no se va a procesar de forma inmediata.

• Limpieza de la materia prima. Consiste en separar los contaminantes que pueden presentar los vege-tales. Pueden realizarse varias veces, de forma que en los primeros pasos de esta fase se elimina la suciedad más grosera y en los posteriores se busca la eliminación de la carga microbiana y plaguicidas. Además de la limpieza previa, se realizan durante el procesado otros lavados complementarios.

• Selección, calibrado y clasificación. Es habitual realizar una selección para eliminar unidades con deficiente calidad o tamaño inadecuado. La calibra-ción puede hacerse a través de técnicas manuales, mecánicas, o fotométricas.

• Pelado. Las técnicas de pelado varían dependiendo del producto, y pueden ser: mecánica, por abra-sión, a la llama, química, térmica y termofísica.

• Eliminación de partes: corte y troceado. La reducción de tamaño con motivo de presentación comercial, adecuación al tipo de envase y normas de calidad es habitual. Para la eliminación de partes

y reducción de tamaño de productos fibrosos se emplean, en general, fuerzas de impacto y cizalla, aplicadas generalmente por medio de una arista cortante. La eliminación de partes del producto puede realizarse de forma: manual, automatizada o combinando ambas técnicas.

• Escaldado y enfriado. Consiste en mantener el producto durante segundos o minutos a tempe-raturas próximas a 75 ºC - 100 ºC. Es una opera-ción previa de vital importancia en los procesos de conservación.

• Fritura. La fritura es un proceso térmico que se realiza en aceite o grasas calientes, la temperatura de ebullición es muy elevada, aproximadamente 180 ºC. Mediante este proceso se consigue una mejora en la palatabilidad, textura y sabor del producto, además se elimina agua del vegetal. La fritura de los productos vegetales se realiza en frei-doras que pueden ser: discontinuas, continuas, de fuego directo o indirecto.

A continuación se describen algunos equipos y procesos auxiliares:

• Generación de vapor. En la industria alimentaria se realizan diversas operaciones en las cuales es necesario disponer de una fuente de calor (agua caliente o vapor de agua). Las principales opera-ciones que necesitan dicha fuente de calor son el escaldado y el tratamiento térmico principalmente. La producción de calor se realiza por medio de calderas de vapor.

• Generación de frío. refrigeración y congelación. Tanto para conservar por refrigeración como para

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conservar por congelación es necesario producir frío por medio de diversas tecnologías y equipos. El frío generado podrá ser utilizado posteriormente mediante diferentes técnicas sobre el producto a refrigerar o congelar.

• Procesos y técnicas empleadas en las conservas vegetales. Las conservas vegetales, tanto la pasteurización como la esterilización, se realizan después del envasado del producto y cerrado del envase. Según la acidez del producto, es preciso aplicar un proceso de pasteurización o un proceso de esterilización. El proceso de pasteurización es un tratamiento térmico relativamente suave, a temperaturas generalmente inferiores a 100 ºC y a presión atmosférica, con la finalidad de destruir los microorganismos termosensibles.

• El proceso de esterilización es un tratamiento térmico a temperaturas superiores a los 100 ºC y bajo presión para destruir microorganismos termo-rresistentes. En ambos procesos, pasteurización y esterilización, se consume la mayor cantidad de energía dentro de las industrias de conservas vegetales, y generalmente representa más del 40% del consumo total de vapor.

• Procesos y técnicas aplicadas a conge-lados vegetales. El proceso de congelación consiste en bajar la temperatura (a -20 ºC) del núcleo del alimento, para evitar la posibilidad de proliferación de microorganismos e impedir la acción de la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas. El periodo de vida útil de los vegetales congelados es menor que el de las conservas. La temperatura con la que se congela el alimento oscila entre -40 ºC y -50 ºC.


2.1. Productos cárnicos

2.1.1 Consumo eléctrico

En los mataderos, con relación a la energía eléctrica, destaca el consumo en las salas de refrigeración y congelación, que puede representar en su conjunto aproximadamente la mitad de la demanda en energía eléctrica total.

Según el informe BREF on BATs in the Slaughterhouses and Animal By-products Industries, un desglose aproxi-mado del porcentaje por actividades del consumo de energía eléctrica en un matadero de ganado vacuno indica que la planta de generación de frío supone un 45% del consumo, la generación de aire comprimido un 10%, la iluminación otro 10%, el accionamiento de equipos un 10% y la ventilación un 5% (el 20% final correspondería a varios conceptos). La demanda de electricidad de las estaciones de depuración de aguas residuales también puede ser importante, especialmente cuando disponen de sistemas aerobios.

En los mataderos, las principales necesidades se encuen-tran en la instalación frigorífica, cadenas de sacrificio y en los diferentes equipos de proceso. En las plantas de elaborados, el mayor consumo eléctrico se da en la insta-lación frigorífica y en la maquinaria empleada. También en las salas de despiece el consumo de energía eléctrica está vinculado en gran medida a las instalaciones frigo-ríficas, siendo la operación de refrigeración y/o conge-lación de las partes resultantes del despiece mayor o menor una etapa indispensable antes de la expedición del producto.

En las plantas de elaborados cárnicos, el consumo de energía eléctrica es esencial, ya que, normalmente, se necesita disponer de cámaras de congelación con altas necesidades energéticas, además de salas o cámaras refrigeradas. En menor medida, se produce un consumo eléctrico en los equipos electromecánicos utilizados en las operaciones unitarias, así como para transportar los productos semielaborados de una etapa a otra. Además, se necesita aire comprimido en varios puntos del proceso de sacrificio en mataderos para el funcionamiento de las herramientas de accionamiento neumático, siendo conveniente disponer de un sistema de aire comprimido general para toda la instalación.

En función de las necesidades se dispone de uno o varios compresores, que pueden ser alternativos (de pistón) o rotativos (de tornillo). Es importante efectuar un buen secado del aire comprimido y disponer de purga-dores automáticos de agua de los conductos y equipos de mantenimiento de las máquinas. El aprovechamiento energético derivado de las necesidades de frío es un aspecto que debe optimizarse, como el buen funciona-miento de equipos eléctricos (motores y compresores fundamentalmente).

En las industrias cárnicas existen unos requerimientos elevados de generación de frío para las operaciones de refrigeración, congelación y secado en condiciones


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controladas. En general se suele utilizar el aire frío como fluido transportador. Aire frío que se obtiene por medio de evaporadores de expansión directa. Los refrigerantes más utilizados son el amoniaco, etilenglicol y agua, R404 y R2. Los condensadores pueden ser de agua helada o de aire frío. Algunos mataderos poseen unidades de refrigera-ción que incluyen sistemas de recuperación de calor para coger calor residual en la forma de agua caliente. La trans-ferencia de calor desde el interior de la pieza se realiza por conducción hasta su superficie. Los sistemas de enfria-miento más utilizados en la industria cárnica son:

• Túneles de congelación. Se utilizan para congelar rápidamente productos previamente a su almace-namiento. Trabajan normalmente a temperaturas de -40 ºC y con elevadas velocidades de aire. Se usan tanto en mataderos como en plantas de elaborados.

• Cámaras de conservación de congelados. Se utilizan para mantener en congelación productos durante semanas o meses. Suelen mantener temperaturas de -20 ºC y el movimiento del aire es menor. Se usan tanto en plantas de elaborados como en mataderos.

• Túneles de enfriamiento. Poseen una capacidad de enfriamiento limitada. Trabajan con alta velo-cidad de aire pero con temperaturas próximas a los -5 ºC y con humedades relativas altas para evitar la deshidratación de las piezas cárnicas. Se usan normalmente para bajar la temperatura de piezas de matadero o de productos en proceso de fabrica-ción, en tránsito a otros almacenamientos o usos.

• Cámaras frigoríficas. Se emplean para la conser-vación de productos refrigerados durante horas o muy pocos días, en espera de etapas posteriores. Hay poco movimiento de aire y unas temperaturas entre 0 ºC y 2 ºC.

2.1.2 Consumo térmico

En los mataderos, la energía térmica se consume, funda-mentalmente, en las tareas de limpieza y desinfección, en forma de agua caliente o de vapor, etc. El medio para transportar la energía térmica que más se utiliza en los mataderos es el agua caliente, y en menor medida el vapor, y se suministra a las diferentes partes de la instala-ción desde la sala de calderas. En las plantas de elabora-ción cárnica suele existir una sala de calderas dedicada a la producción de vapor o agua caliente, aunque las opera-

ciones donde se precisa calor no son tan abundantes como las que requieren frío. Además de las operaciones de limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios, el consumo de energía térmica se concentra en las operaciones de cocción/pasteurización, con o sin ahumado, y/o cocción/esterilización en autoclaves.

En numerosos puntos de la instalación es necesario el suministro de vapor o de agua caliente. En los mataderos, las principales necesidades se producen en la zona de sacrifico, fundamentalmente para el escaldado de cerdos; en todos los puestos de trabajo, para los esterilizadores de cuchillos y/o utensilios de trabajo y en la limpieza de la instalación. En las plantas de elaborados cocidos se necesita vapor y agua caliente en los procesos de cocción y pasteurización, y para la limpieza. En las plantas de productos embutidos curados y en las de curados salados, las necesidades principales están en los secaderos para aportar calor y producir la desecación de los productos, para el desescarchado de las baterías de frío y también para la limpieza. Para generar el vapor o agua caliente se utilizan calderas emplazadas en locales separados, donde también se suelen ubicar los calentadores o acumula-dores de agua caliente. Normalmente, en los mataderos se instalan calderas pirotubulares, de baja presión y baja potencia. Las necesidades térmicas de la instalación también pueden ser cubiertas con el aprovechamiento de la energía térmica procedente de una planta de cogenera-ción. En cuanto a los principales combustibles utilizados en la sala de calderas para producción de calor son: gas natural, fueloil, gasóleo y propano.

2.1.3 Consumo de agua

El tratamiento del agua tiene implicaciones en el consumo de energía eléctrica. Ésta se utiliza tanto para el bombeo del agua como en el propio tratamiento. El agua se emplea en su mayor parte en las operaciones de limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios de trabajo, así como en el lavado de canales y despojos. Es necesario asegurar en todo momento la calidad del agua empleada según su destino. Un trata-miento mínimo implica filtrado, desinfección y almace-namiento. Sin embargo, dependiendo de los requisitos de calidad, puede incluir tratamientos de eliminación de sustancias disueltas. Para el caso de aguas del circuito de calderas, las necesidades de adecuación del agua de suministro pueden incluir descalcificación, desionización o filtrado con carbón activo. Con carácter general, las aguas de vertido implicarán varias etapas de tratamiento: pretratamiento, desbaste, desengrasado, homogeneiza-ción, tratamiento físico químico y tratamiento biológico.

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2.2. Productos lácteos

El consumo de energía total de una empresa láctea se reparte aproximadamente en un 80% de energía térmica obtenida de la combustión de combustibles fósiles (fueloil, gas natural) y un 20% como energía eléctrica. El uso de la energía es fundamental para asegurar el mante-nimiento de la calidad de los productos lácteos, especial-mente en los tratamientos térmicos, en las operaciones de refrigeración y en el almacenamiento de producto. Las operaciones con mayor consumo de energía son todas las relacionadas con los tratamientos térmicos aplicados principalmente a la leche (pasteurización, esterilización, deshidratación), seguidos de procesos de acondiciona-miento del producto (homogeneización, maduración, batido-amasado, etc.).


La energía eléctrica se emplea fundamentalmente para refrigeración, iluminación, ventilación y funcionamiento de equipos, y especialmente en equipos de funciona-miento eléctrico (bombas, compresores, agitadores, etc.). La refrigeración puede suponer un 30% - 40% del total del consumo eléctrico de la instalación. Otros servicios como la ventilación, iluminación o generación de aire comprimido pueden suponer en ocasiones un consumo elevado.

En las empresas lácteas se produce frío principalmente con dos fines: para la refrigeración de locales o cámaras o para la refrigeración de líquidos. Los equipos frigo-ríficos más empleados en la industria láctea son las máquinas frigoríficas de compresión, utilizando como

agente refrigerante el amoniaco u otras sustancias refri-gerantes autorizadas. La refrigeración se puede realizar de dos formas: directamente, por expansión de un fluido refrigerante primario (casi siempre amoniaco), o indi-rectamente, con el uso de un refrigerante secundario (frecuentemente agua glicolada).

El aire comprimido se suele utilizar para accionar los procesos de control neumático, presurizar depósitos que no contengan leche u otras sustancias e, incluso, para transportar materias pulverulentas. Se pueden emplear diferentes sistemas dependiendo de las exigen-cias de presión y de la calidad del aire en los puntos de consumo.

La mayoría de las instalaciones utilizan la electricidad suministrada por la red de abastecimiento y en ocasiones disponen de instalaciones propias de cogeneración, produciendo tanto energía eléctrica como térmica y vapor. La cogeneración in situ es una buena alternativa para estos procesos industriales, la eficiencia energética se puede situar entre el 90% - 95% cuando los gases de escape del sistema de recuperación de calor residual se utilizan para otros propósitos como es el secado.


Es el consumo fundamental en esta industria. Se utiliza energía térmica para generar vapor y agua caliente para limpieza fundamentalmente, siendo los equipos más consumidores los pasteurizadores y esterilizadores y los sistemas de limpieza CIP (Cleaning in Place). Las opera-ciones con un mayor consumo de energía térmica, como la pasteurización/esterilización de la leche y las limpiezas mediante sistemas CIP pueden llegar a consumir el 80%


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del total de energía térmica de la instalación. La recupera-ción de calor por medio de equipos intercambiadores es normalmente aplicada por las industrias del sector. Las necesidades de calor en las empresas lácteas se cubren en su mayor parte empleando vapor de agua o agua caliente en función de las necesidades de la operación y del proceso. El vapor se produce en calderas de vapor y posteriormente se distribuye a los distintos puntos de utilización en la empresa.

El uso de combustibles fósiles en la industria láctea para la producción de energía térmica, generalmente en forma de vapor, puede suponer hasta el 80% del consumo energético total. Este tipo de necesidades está cubierto por la existencia de una o varias calderas de vapor según las necesidades energéticas de la instalación, siendo los combustibles más utilizados el fueloil y el gas natural.


La mayor parte de las industrias lácteas consumen diaria-mente cantidades significativas de agua en sus procesos, especialmente en las operaciones de limpieza para mantener las condiciones higiénicas y sanitarias reque-ridas, y en los sistemas de refrigeración. En las opera-ciones auxiliares, particularmente en la limpieza y desin-fección, se puede llegar a consumir entre el 25% - 40% del total.

La cantidad total de agua consumida en el proceso puede llegar a superar varias veces el volumen de leche procesada dependiendo del tipo de instalación, el tipo de productos elaborados, el sistema de limpieza y el manejo del mismo. La calidad de agua empleada en la empresa láctea debe ser la de agua para uso doméstico. Es habi-tual realizar tratamientos continuamente a las aguas de los procesos, siendo el consumo de energía eléctrica el principal en esta operación. El tratamiento necesario para producir agua de calidad depende en gran medida de su procedencia, análisis y uso.

2.3. Transformación de pescado

En este sector cabe destacar, como un punto a mejorar energéticamente, el elevado consumo de agua por la nece-sidad de mantener unos exigentes estándares de calidad. El agua se emplea en su mayor parte en las operaciones de limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios de trabajo, así como en los lavados intermedios de producto y las superficies en contacto con éste.

Las necesidades energéticas serán mayores si se nece-sitan más líneas de procesado para productos diferentes o cuanto mayor sea el grado de transformación desde la materia prima hasta el producto elaborado. La energía térmica se consume, principalmente, en las tareas de limpieza y desinfección, en forma de agua caliente o de vapor, mientras que buena parte de la energía eléctrica se emplea en los sistemas de refrigeración y acciona-miento de los equipos electromecánicos, así como en los sistemas de ventilación, iluminación y generación de aire comprimido. Al igual que en el caso del consumo de agua, el uso de energía en las actividades de refrigera-ción/congelación de producto y esterilización es decisivo para mantener unos altos niveles de higiene y calidad de los productos obtenidos en las instalaciones de transfor-mación del pescado.


Es muy significativo el consumo de energía eléctrica, más importante que el de energía térmica, ya que el accionamiento de los sistemas electromecánicos de procesado y el mantenimiento de la cadena de frío, tanto durante el procesado del pescado como durante su almacenamiento antes de la distribución, son factores clave en el consumo de este recurso. Las cámaras de frío tienen altas necesidades energéticas, además de tener la necesidad de controlar de un modo preciso las condiciones de temperatura y humedad durante largos periodos de tiempo. Respecto a los consumos eléctricos asociados a la cadena de frío, hay que indicar que en ocasiones el almacenamiento de los productos acabados se realiza en cámaras de congelación de empresas ajenas a las que han reali-zado la transformación de la materia prima, con el consiguiente ahorro energético para las instalaciones transformadoras. Por tanto, las principales necesi-dades se encuentran en la instalación frigorífica y en los diferentes equipos de proceso, además de la ilumi-nación de las instalaciones.

Por otra parte, se necesita aire comprimido en varios puntos del proceso, donde se utilizan herramientas de accionamiento neumático. Se pueden emplear diferentes sistemas dependiendo de las exigencias de presión y de la calidad del aire en los puntos de consumo. En función de las necesidades se dispone de uno o varios compresores, que pueden ser alternativos (de pistón) o rotativos (de tornillo). Debe, en todo caso, efectuarse un buen secado del aire comprimido y disponer de purga-dores automáticos de agua de los conductos y equipos de mantenimiento de las máquinas.

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Existen en estas industrias unos requerimientos elevados de generación de frío para las operaciones de refrigeración, congelación y generación de hielo. La refrigeración del producto implica que la temperatura de éste debe bajarse hasta un valor comprendido entre 1 ºC y 4 ºC aproximadamente. Los sistemas de conge-lación o refrigeración son: mecánicos o basados en la compresión mecánica, de fluidos frigorígenos y de fluidos de contacto. Los sistemas de enfriamiento y congela-ción más utilizados son: túneles de congelación y enfria-miento, cámaras de congelación y frigoríficas, congela-dores de placas y túneles de refrigeración y congelación por pulverización o inmersión.


Los procesos basados en la aplicación de calor como la cocción o el ahumado son los principales consumidores de cantidades importantes de energía térmica. Aunque en la operación de limpieza y desinfección se pueden consumir cantidades importantes de agua caliente. Este sector no tiene iguales necesidades de vapor o de agua caliente, casi todas las operaciones se realizan en condiciones de frío o temperatura ambiente. El sumi-nistro se concentra en unas pocas operaciones como son la cocción (en el caso de producción de elaborados cocidos) o escaldado, su uso en los puestos de trabajo para los esterilizadores de cuchillos y/o utensilios, y para las limpiezas. También se puede necesitar el calor gene-rado en calderas de vapor o de aceite térmico durante el ahumado del pescado y operaciones asociadas. En este

caso se puede realizar un secado previo de las piezas en una cámara para tal fin, además de poder requerirse el aporte de calor para mantener la temperatura de la cámara de ahumado. El descarchado de las baterías de frío también puede emplear periódicamente calor gene-rado en la sala de calderas. Para generar el vapor o agua caliente se utilizan calderas. Las necesidades térmicas de la instalación también pueden ser cubiertas con el aprove-chamiento de la energía térmica procedente de una planta de cogeneración. Se emplean distintos tipos de combusti-bles para la generación de calor en forma de vapor o agua caliente en la sala de calderas, siendo el combustible más empleado el gasóleo, seguido del fueloil. El gas natural se usa como combustible principal e incluso único en algunas instalaciones. En algunos casos, la utilización de un cierto tipo de combustible está limitada por las posibilidades de suministro en la zona de ubicación de la instalación, como puede ser el caso del gas natural.


El agua se utiliza en la mayor parte de las operaciones unitarias aplicadas en la transformación del pescado. En algunas operaciones, el consumo de agua a menudo excede las necesidades reales: limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios, y el agua de proceso y de los diversos lavados de producto en cualquiera de sus modalidades. Una comparativa entre el nivel real de consumo de agua con los niveles recomendados por los fabricantes de equipamiento puede identificar oportuni-dades de reducción del consumo.


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2.4. Fabricación de fruta y hortalizas

La industria de transformados vegetales no se encuentra entre los sectores más consumidores de energía. En función de la actividad existen grandes variaciones, la cantidad de energía consumida en una congeladora es mayor que en el caso de las conservas y se debe, princi-palmente, a los equipos de generación de frío, congelación y almacenamiento (compresores, evaporadores forzados, etc.). El consumo de energía no es homogéneo en las diversas etapas, fluctuando desde consumos bajos, como es el caso de la recepción, enfriado, limpieza, calibrado, etc., hasta gastos de energía más relevantes, como es el caso de operaciones que requieren de la utilización de vapor de agua (escaldado, pelado) o de combustible (fritura, pelado o asado, generación de vapor). Los mayores consumos de energía se producen en las operaciones de generación de vapor (hay un consumo de combustible importante), trata-mientos térmicos (consumen gran parte del vapor de agua del proceso) y generación de frío (equipos que emplean una gran cantidad de energía, como compresores para generación de frío, cámaras, etc.). Consecuentemente alrededor del 75% del consumo total se cubre a través del suministro de combustibles, siendo el restante elec-tricidad.


Dentro de las diferentes etapas y operaciones llevadas a cabo en la elaboración de conservas, zumos, conge-lados y salsas vegetales, el mayor gasto energético se realiza en el proceso de elaboración propiamente dicho (escaldado, esterilización, pasteurización y enfriamiento, congelación, con un consumo medio de entre el 40% y el 80% del total); una parte del mismo se produce en el

envasado (15% - 40%), transporte (0,56% - 30%), lavado (15%) y en el almacenamiento, hasta un 85% del gasto total en la congelación de alimentos.


El vapor de agua necesario para muchas de las operaciones de transformación de los vege-tales se genera mediante calderas de vapor. El combustible consumido en la caldera supone el 86% - 97,2% del gasto energético total de la empresa. Solamente entre la mitad y dos tercios del vapor condensado retorna a la caldera, por lo que el calor que éste contiene se pierde. Aproximadamente, el 40% de las pérdidas energéticas de las fábricas son en forma de vapor y otro 10% - 20% en forma de agua caliente.


Son numerosas las fases de producción y las opera-ciones que se llevan a cabo en estos subsectores que utilizan agua: lavado de materias primas, escaldado y enfriamiento, tratamiento térmico, equipos auxiliares (producción de vapor, generación de frío), limpieza, etc. Destaca que se necesitan aguas de distintas calidades en función de su destino. Esto es importante porque permite las recirculaciones y reutilizaciones, adecuando la calidad del agua a las necesidades que el proceso u operación demande. El consumo de agua es variable en las diversas etapas, fluctuando desde consumos prác-ticamente nulos (como en el caso del calibrado, fritura, almacenamiento, recepción, eliminación de partes, etc.) hasta gastos de agua muy importantes (generación de frío, tratamiento térmico, enfriado, etc.).

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3.1. Consumo eléctrico

3.1.1 Producción de frío

Es necesario tanto para mantener el producto como para su cadena de producción. Los sistemas de compresión mecánica de vapor son actualmente los más utilizados y comprenden:

• Compresor. Es el encargado de comprimir el refri-gerante, se encuentra acoplado al motor. Requiere una cantidad significativa de energía eléctrica. Los más utilizados son los de pistón, los centrífugos y los de tornillo.

• Condensador. Condensa el gas refrigerante mediante la disipación de calor al ambiente.

• Válvula de expansión: Permite la expansión del refrigerante antes de entrar en el evaporador.

• Evaporador. En su interior el refrigerante absorbe el calor del aire y se evapora.

• Circuito del refrigerante. El refrigerante sigue un ciclo cerrado por unos circuitos de tuberías, a lo largo del cual sufre una serie de transformaciones físicas.

A continuación se describen algunos aspectos a consi-derar en este campo:

• Adecuación a la demanda de frío. La produc-ción frigorífica debe ser variable para satisfacer la demanda. Con el fin de ajustar la generación de frío y los requerimientos del proceso, existen diversas alternativas:

- Variador de velocidad en el motor eléctrico que reduce el número de revoluciones del compresor y, consecuentemente, el volu-men desplazado y la potencia frigorífica del compresor y del sistema de refrigeración.

- Fraccionamiento de potencia. Se reco-mienda emplear compresores de diferentes tamaños en una misma instalación con el ob-jetivo de permitir un mejor acoplamiento a la demanda de la instalación.

- Recuperación de calor. Transportar el agua de condensación a través de un intercambia-dor de calor, así cede su energía al fluido a calentar.

Algunas mejoras a considerar son las siguientes:

- Realización de revisiones y mantenimiento. Para evitar averías, incrementar la vida útil y optimizar el consumo energético.

- Túneles de congelación. El compresor conven-cional será sustituido siempre que sea posible por un compresor de doble etapa, pues éste desarrolla una potencia frigorífica muy superior a igualdad de potencia eléctrica del motor.

- Ubicación de evaporadores y condensado-res. El evaporador se situará en las proximida-des de la cámara o túnel de congelación.

- Dimensionado del túnel o cámara. Un equipo sobredimensionado enfriará más aire del preciso con mayor gasto energético.

• Sistema de gestión de la refrigeración. La produc-ción de frío representa el mayor consumo energético en las instalaciones de elaborados cárnicos, salas de despiece y mataderos. Se debe establecer un programa de control preventivo de los sistemas de refrigeración para evitar fugas y optimizar al mismo tiempo el rendimiento de los equipos, con lo que se produce el ahorro en energía eléctrica. Algunas de las medidas que se puede considerar para controlar las fugas de estos gases son: revisar periódicamente el estado de las instalaciones, sobre todo si hay pérdidas de presión en el circuito o disminuciones de rendimiento; revisar las juntas entre tuberías y accesorios o equipos; prever, si es técnicamente posible, la existencia de dispositivos de control continuo basados en el control de la presión o nivel de fluido; realizar un mantenimiento adecuado de los conductos de fluidos frigorígenos; sustituir los equipos obsoletos; y tener personal especializado, para la recarga y manejo de los fluidos frigorígenos y equipos frigoríficos.

• Utilización de túneles de aire frío para la refrigeración de canales. Para la reducción del consumo de energía en las operaciones de enfriamiento de canales se empelan túneles de enfriamiento por aire para ganado porcino. Los túneles de enfriamiento pueden funcionar por cargas o en continuo. En los túneles continuos, las canales circulan colgadas por el interior del


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túnel, habiendo establecido una velocidad de avance del sistema de transporte de modo que las piezas alcancen la temperatura deseada durante el tiempo de permanencia en el túnel previamente establecido.

• Sistemas para minimizar las fugas de frío en las cámaras. En todos los mataderos y centros productivos de elaborados cárnicos es imprescin-dible mantener la cadena de frío en todo el proceso. Hay varias opciones para minimizar las pérdidas de frío en las cámaras: un sistema de cerrado contro-lado por célula fotoeléctrica, de modo que una vez abierta la puerta y pasados unos segundos, si la célula no detecta presencia, la puerta se cierra; un sistema de cerrado temporizado, que deja pasar un periodo de tiempo determinado una vez abierta la puerta y se cierra pasado ese tiempo; sistemas de aviso que se ponen en marcha cuando pasa el tiempo máximo permitido de apertura de la puerta (sirenas, etc.); cortinas de aire, y lamas de plás-tico. La solución pasa, básicamente, por minimizar el tiempo que las puertas están abiertas, así el consumo energético se reduce.

3.1.2 Mejoras en motores eléctricos

Una parte importante de la electricidad consumida en la instalación se debe al consumo de bombas y motores. La instalación de nuevos equipos más eficientes y la implan-tación de la gestión de recursos reducen el consumo de electricidad. Las medidas a considerar son:

• Utilización de motores de alta eficiencia (EFF1, EFF2 y EFF3). Es recomendable adquirirlos cuando se vayan a emplear para reemplazar a motores sobredimensio-nados. Se apliquen en conjunto con variadores elec-trónicos de frecuencia, en motores de 10 CV y 75 CV cuando operan al menos 2.500 h/año o en motores de menos de 10 CV o superiores a 75 CV cuando superan las 4.500 h. Los motores EFF1 serán siempre más económicos a partir de 2.000 h/año de trabajo.

• Dimensionamiento del motor. Los motores deberán operar siempre con un factor de carga entre el 65% - 100%. En ciertos casos, en los que sea preciso un sobredimensionamiento debido a picos de carga, se empleará un motor perfectamente dimensionado apoyado por un motor de arranque.

• Arranque secuencial y programado. No se arran-carán de forma simultánea varios motores.

• Optimización del sistema de transmisión. Trans-mite el par del motor a las cargas o equipos modi-ficando o no la velocidad que inyecta al motor, lo cual se consigue mediante acoplamientos al eje de engranajes, poleas, etc.

• Utilización de control electrónico de velocidad. Es fundamental optimizar el funcionamiento del variador electrónico de velocidad o frecuencia.

• Factor de potencia. Mantenido siempre por encima de 0,95 y en caso de ser inferior sería conveniente instalar baterías de condensadores.

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• Identificación y supresión de las pérdidas en el sistema de distribución.

• Lubricacióndelmotor.

• Exámenes periódicos de los motores para analizar posibles sustituciones en lugar de reparaciones de un motor usado. Casi siempre el rebobinado de un motor ocasiona una pérdida de rendimiento y una menor fiabilidad de su funcionamiento, debiendo analizarse el coste de repararlos.


Las medidas a considerar son:

Optimización de la eficiencia de la ventilación. Para mantener el consumo al nivel más bajo posible, pueden adoptarse medidas de optimización de la eficiencia de la ventilación como la limpieza de los filtros o el control del tiempo de funcionamiento de la ventilación (la instalación de controles de arranque y parada automáticos puede utilizarse para evitar un uso innecesario del sistema). La aplicación de esta técnica requerirá el uso de programa-dores horarios e interruptores comandados por sensores de temperatura.

Variadores de velocidad en los ventiladores del aire de tostación. Para optimizar térmicamente el proceso, existe la necesidad de regular el caudal de recirculación, modifi-cando el caudal impulsado por los ventiladores. Este ajuste artificial se logra por la elevación de la resistencia actuando sobre un elemento de estrangulamiento que origina unas elevadas pérdidas de energía. Este hecho se puede evitar suprimiendo el elemento de estrangulamiento por unos variadores de frecuencia, los cuales varían la frecuencia de dicho motor y por lo tanto varían su velocidad. Esta medida puede suponer un ahorro energético del 10% de energía eléctrica en el proceso de tostación.

3.1.4 Mejoras en la iluminación

Se pueden alcanzar reducciones superiores al 20% gracias a medidas como la utilización de componentes más eficientes, el uso de sistemas de control o la inte-gración de luz natural. Medidas a considerar:

• Alumbradozonificadoysupresióndepuntosdeluzsuperfluos.

• Instalacióndedetectoresdepresencia por infra-

rrojos o de interruptores temporizados para controlar de forma automática el alumbrado de zonas de uso esporádico.

• Sustitución de luminarias. Muchas luminariasmodernas contienen sistemas reflectores cuidado-samente diseñados para poder dirigir la luz de las lámparas, por lo que en la remodelación de instala-ciones son muy convenientes estas luminarias.

• Utilizacióndesistemasdealumbradodebajoconsumo.Sustituir las lámparas en todas las luminarias donde sea posible por lámparas de bajo consumo:

- Lámparas fluorescentes con balastos elec-trónicos. Gracias al empleo de balastos de alta frecuencia es posible reducir el consumo de las lámparas en torno a un 20%, permi-tiendo, además, la regulación de la intensidad de la lámpara y la adaptación a las necesida-des de iluminación. Este tipo de balastos incrementan la vida útil de la lámpara y son particularmente útiles en las áreas de produc-ción y almacenes.

- Lámparas de descarga a alta presión. Son hasta un 35% más eficientes que los tubos fluorescentes de 38 mm de diámetro pero con menor rendimiento de color.

- Lámparas fluorescentes compactas. Son adecuadas para la sustitución de las lámparas de incandescencia tradicionales, estimándo-se la reducción del consumo energético en torno al 80% y un aumento de la duración hasta 10 veces superior.

• Aprovecharalmáximolaluznatural.Paraunmáximoaprovechamiento es importante asegurar que se apague la luz eléctrica cuando la iluminación natural es adecuada, a través de sistemas de control y auto-matizaciones. También pintar las superficies de las paredes de colores claros con buena reflectancia. Además existen en el comercio sistemas prismá-ticos que permiten iluminar con luz natural zonas que no tendrían en principio esta posibilidad.

• Realizar una buena limpieza de los sistemas deiluminación.

3.1.5 Sistemas de cogeneración

Se trata de sistemas alternativos de generación de energía eléctrica de alta eficiencia energética, que emplean la


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producción conjunta de electricidad o energía mecánica y energía térmica útil para su aprovechamiento. Se ahorra energía primaria por el aprovechamiento simultáneo del calor y mejora el rendimiento de la instalación frente a una genera-ción convencional. El rendimiento del proceso alcanza hasta el 90% frente al 65% de los sistemas convencionales. Las tecnologías más empleadas son los motores térmicos y las turbinas de vapor y gas, aunque en el futuro sería particular-mente interesante emplear las pilas de combustible.


El sistema de aire comprimido consume cantidades importantes de energía eléctrica en las industrias agroa-limentarias, en general, y en las cárnicas, en particular. Para llevar a cabo una gestión más eficiente del aire comprimido, y así reducir el consumo energético, pueden adoptarse varias medidas:

• El compresor principal para la generación de airecomprimido puede desconectarse al terminar las operaciones de sacrificio. Puede usarse uno más pequeño para las operaciones de limpieza.

• Unmantenimientoinadecuadodelasinstalacionesde aire comprimido puede conducir a la aparición de fugas y a la pérdida de grandes cantidades de aire. Aplicando un mantenimiento adecuado, las pérdidas pueden mantenerse en un 7% - 8%.

• Lasherramientasquefuncionanconairecompri-mido como sierras manuales, determinan la presión requerida. Sin embargo, otras herramientas funcionan sistemáticamente a mayor presión que la que necesitan.

• Optimización de la presión en la planta de airecomprimido. La presión en el sistema de aire comprimido debería ser lo más baja posible.

El sistema de aire comprimido consume bastante energía eléctrica también en las industrias lácteas.

3.2. Consumos térmicos

3.2.1 Calderas

La eficiencia energética de las calderas y las características de los gases de combustión están muy condicionadas

por el adecuado funcionamiento de las mismas; o sea, por las condiciones en las que se realiza la combustión. Para asegurarnos de que en todo momento las calderas están trabajando adecuadamente es necesario establecer un programa de mantenimiento periódico, así como un programa de vigilancia y control de las emisiones de gases de combustión. Deben considerarse varios puntos: realizar un mantenimiento preventivo de las calderas, realizar mediciones periódicas de las emisiones de gases, procedi-mientos de operación, control visual de la salida de humos, formar adecuadamente al personal y emplear personal cualificado, etc. Otras medidas a considerar:

• Instalacióndesistemasdecontrolconcorrecciónde medida para la regulación automática de la rela-ción aire-combustible en función de un parámetro de rendimiento.

• Conexióndelascalderasdeformalentaynuncainyectando agua fría a un sistema caliente pues podría dañarla.

• Operacióndelacalderaencondicionesnormalesomáximas, en función de la carga demandada por el procedimiento, con la finalidad de evitar un trabajo en exceso y un consumo de energía innecesario.

• Aislamiento. Una temperatura exteriormayor de35 ºC es inadecuada.

• Ajustedelosparámetrosdediseñodelascalderasa las condiciones cambiantes.

• Usodeaguadebuenacalidad,lomáslibreposiblede sales minerales. Esta medida sirve para prevenir costosas averías en los equipos y un excesivo consumo de agua por purgas, productos químicos y combustible.

• Recuperación y reutilización de los condensadosy del calor residual de los gases de escape para incrementar el rendimiento global.

• Instalación de sistemas de absorción para refrigeración.

• Mejoras en el sistema de distribución de vapor.Es preciso que las redes de distribución de vapor, estén totalmente calorifugadas para evitar la pérdida de calor, que no haya fuga de calor en las redes y realizar revisiones periódicas. Esta medida puede suponer un ahorro energético de combusti-bles del 3%.

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• Producción y aprovechamiento energético delbiogás producido en las plantas de tratamiento de las aguas residuales.

3.2.2 Aislamiento térmico

En todas las industrias examinadas es fundamental un buen aislamiento térmico de superficies frías y calientes. En las industrias se consume gran cantidad de energía para refrigeración, en unos casos, y para calentamiento de agua, en otros. Consecuentemente, habrá superficies que presenten un gradiente de temperatura importante con respecto a la temperatura ambiente de la instala-ción. Estas superficies, si no están aisladas, suponen un foco de pérdidas de energía que puede llegar a ser muy significativo. Cualquier superficie, equipo, tubería, depósito, etc., que se mantenga a temperaturas altas o bajas, conviene que esté aislado térmicamente del exte-rior para evitar estas pérdidas de energía. En las indus-trias cárnicas, los siguientes elementos deben estar normalmente aislados: túnel de congelación, partes de los sistemas de refrigeración, conexión de los conductos a los equipos y hornos de cocción.

También el mantenimiento de la cadena de frío a lo largo de todo el proceso de transformación es una condición indis-pensable para gran parte de los productos pesqueros. En el procesado de algunos tipos de productos (ahumados, cocidos o salados) se combina la necesidad de tempe-raturas bajas y de temperaturas elevadas, aplicadas a través de agua caliente, vapor, combustión de serrín, etc.

Inevitablemente, existirá una pérdida energética a través de las superficies de los elementos que contienen los fluidos responsables de los intercambios térmicos. Los siguientes elementos deben estar normalmente aislados: calderas de generación de vapor/agua caliente o partes de ella, calderas de cocción/escaldado o partes de ellas, sistemas de refrigeración o partes de ellos, cámaras y túneles de refrigeración/congelación, conexión de los conductos a los equipos y válvulas. También la industria láctea aplica medidas parecidas.

La operación de escaldado en la industria cárnica es una operación importante en términos de consumo ener-gético. Los tanques de escaldado por inmersión deben mantenerse a una temperatura adecuada (superior a 60 ºC) durante toda la jornada laboral, además de calentar el agua de aporte que se va perdiendo con el continuo paso de los animales. Mejoras a considerar:

• Aislar térmicamenteel tanquedeescaldadoparareducir las pérdidas de calor por los laterales.

• Cubrir la parte superior de los tanquesdeescal-dado para reducir la evaporación y las pérdidas de calor desde la superficie del agua (por ejemplo, utilizando bolsas de plástico).

• Asegurarse de que el nivel de agua dentro deltanque es el adecuado para que no se produzcan reboses de agua caliente cuando esté lleno de animales. Si el llenado es automático, se pueden instalar sondas de nivel.


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El ahorro energético en esta operación está asociado a la prevención de pérdidas de calor por radiación y la pérdida de agua caliente. Además, puesto que en general se reducirán las necesidades de ventilación, se consumirá menos energía por este motivo.

3.2.3 Recuperación de calor

En las operaciones de tratamiento térmico de la leche se consume una gran parte de la energía térmica de la instalación. La optimización de la recuperación de calor puede realizarse tanto en sistemas directos como indi-rectos. En sistemas indirectos, el calor contenido en la leche a la salida del pasteurizador/esterilizador puede utilizarse para precalentar el flujo de leche refrigerada a la entrada del mismo y al mismo tiempo prerrefrigerar la leche tratada térmicamente, reduciendo así las nece-sidades de energía eléctrica durante su refrigeración. En los sistemas directos (tratamiento UHT), la leche fría puede utilizarse para preenfriar la leche a la salida del pasteurizador.

Los sistemas de generación de frío están compuestos por una serie de dispositivos en los que se produce un intercambio continuo de calor entre distintos medios. El fin es extraer el calor contenido en los productos cárnicos intermedios o elaborados y canales para mantenerlos a una temperatura que garantice su conservabilidad en unas condiciones sanitarias y de calidad apropiadas hasta su llegada al consumidor final. Si la instalación de frío dispone de los elementos adecuados de intercambio y recuperación, se puede recuperar y reutilizar ese calor. Es posible recuperar el calor de instalaciones de refrige-ración centralizadas de gran tamaño en varios puntos: el refrigerante comprimido, el agua de enfriamiento de los circuitos de condensación del refrigerante, etc. El calor recuperado puede emplearse, por ejemplo, para preca-lentar agua.

3.2.4 Procesos de evaporación

En las operaciones de concentración de la leche o el suero se producen unos consumos de energía térmica muy elevados. La recompresión de los vahos de concen-tración permite recuperar parte de la energía utilizada para evaporar el agua y volver a utilizarla en el propio proceso de concentración. Para recomprimir el vapor es necesario aportar energía en forma de calor (recompre-sión térmica) o de energía eléctrica (recompresión mecá-nica), de forma que, al final, la energía recuperada del calor latente de condensación supera en varias veces

la energía aportada. Además, este sistema se puede instalar en evaporadores de efectos múltiples para aumentar el rendimiento energético en la operación.

La utilización de evaporadores multietapas permite reducir el consumo específico gracias a que los vapores generados en el primer efecto se utilizan para calentar el siguiente efecto que trabaja a una temperatura infe-rior. Este proceso se puede repetir con varios efectos de manera que el ahorro energético aumenta a medida que lo hace el número de efectos instalado. También se puede combinar con una recompresión de vapor en alguno de los efectos para mejorar el rendimiento ener-gético en la operación.

Es aconsejable usar la máxima capacidad de concen-tración de los evaporadores antes de la fase de deshi-dratación. El consumo específico de energía para la deshidratación de un líquido es bastante inferior en los evaporadores que en los secaderos por aire, especial-mente cuando los primeros están optimizados energé-ticamente (múltiples efectos o recompresión de vapor) Dado que en las instalaciones que elaboran leche o suero en polvo, el consumo específico en la operación de deshidratación es muy elevado, resulta muy intere-sante emplear la máxima capacidad de concentración de los evaporadores para reducir el consumo energético.

En los evaporadores de las cámaras de congelación se producen capas de hielo cada vez más gruesas que impiden el adecuado intercambio térmico y, por tanto, reducen la eficiencia energética. Para minimizar estos efectos es necesario proceder a un descarchado auto-mático que prevenga la formación de la capa de hielo. La técnica más eficiente desde el punto de vista energético es el desescarche por gases calientes mediante inver-sión del ciclo, de manera que durante un corto periodo de tiempo el evaporador funciona como condensador del sistema. El calor desprendido provoca la descongelación de la placa.

3.3. Consumo de agua

Se trata de un aspecto esencial a controlar en la industria agroalimentaria, las medidas pueden ser muy variadas:

• Limpieza previa del animal antes del escal-dado. La suciedad superficial del animal supone un problema desde el punto de vista del consumo de agua. Sometiendo a los cerdos a una limpieza previa a su entrada en la etapa de escaldado, el

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agua tardará más en ensuciarse y puede reutili-zarse más tiempo, con los consiguientes ahorros de agua y energía.

• Escaldado por duchas o escaldado por conden-sación de vapor en lugar de inmersión. La reducción en el consumo de agua respecto a la inmersión para escaldado por duchas es del 40%, llegando hasta el 92% para los sistemas de condensación de vapor.

• Instalación de electroválvulas comandadas por detectores de presencia en las duchas de línea. La instalación de mecanismos automáticos que permitan cortar el aporte de agua, cuando por motivos de fabricación hay paradas en la línea, consiguen reducir el consumo de agua en la operación. Para ello pueden emplearse detectores de presencia que envíen la señal de apertura a las electroválvulas de forma que el agua se aplique solo ante el paso de material a lavar.

• Eliminación de las tomas de agua innecesa-rias de la línea de sacrificio de mataderos. Se pueden eliminar tomas de agua innecesarias de la línea de sacrificio con el objeto de evitar el uso abusivo de agua en las etapas de limpieza y lavados intermedios de producto, al mismo tiempo que se fomenta la limpieza en seco de los residuos.

• Instalación de sistemas de lavado de manos y delantales con corte automático del agua. Las mangueras y los lavaderos se pueden reem-plazar por cubículos provistos de cabezas de ducha accionadas individualmente por los operarios mediante pedales.

• Recuperación de agua de refrigeración (indus-tria cárnica). En un matadero, el consumo de agua para los circuitos de refrigeración y calderas puede suponer entre un 6% - 10% del total de agua consumida. El agua de estos circuitos solo sufre modificaciones en su temperatura y en su salinidad (debido a la concentración por evapora-ción), por lo que su recirculación en condiciones adecuadas puede conducir a ahorros importantes de agua. La adición de productos auxiliares permite prolongar su uso dentro del sistema.

• Sistema centralizado de cierre de los puntos de agua (industria cárnica). Existen zonas de trabajo que están claramente diferenciadas de otras por las funciones que cada una tiene, mientras una o

varias están trabajando, otra u otras pueden estar paradas. El cierre puede realizarse manualmente o de modo automático mediante el empleo de temporizadores.

• Esterilización de sierras en cabinas con boqui-llas de agua caliente (industria cárnica). La esterilización de estas herramientas de trabajo se puede llevar a cabo en cabinas que dispongan de un sistema de boquillas que apliquen agua a 82 ºC, en lugar de hacerlo en recipientes con agua corriendo constantemente a la misma temperatura.

• Control automático de la temperatura del agua caliente. En ocasiones sucede que una vez termi-nadas las operaciones de sacrificio, en las que se requiere agua a 82 ºC, el agua sigue suministrán-dose a la misma temperatura, empleándose agua a 82 ºC para la limpieza sin ser necesario. El calen-tamiento y la circulación de agua caliente a 82 ºC puede detenerse de forma automática cuando se detienen las operaciones de sacrificio. De esta forma, puede ahorrarse energía térmica.

• Reducción del consumo energético de los esterilizadores de cuchillos (industria cárnica). Los esterilizadores de cuchillos están situados a lo largo de toda la línea de sacrificio y elaboración. Estos equipos pueden aislarse y ser dotados con cubiertas fijas provistas de ranuras en las que colocar dos cuchillos con las hojas sumergidas en agua a 82 ºC. Aislando y cubriendo el esterilizador se puede reducir la pérdida de calor, con lo que la frecuencia de renovación, y por tanto el volumen de agua caliente, se reduce. También pueden emplearse esterilizadores de vapor.

• Optimizar la filtración inicial de la leche con el objetivo de reducir la frecuencia de limpieza de los separadores centrífugos (industria láctea). La opti-mización de la filtración previa a la centrifugación permite optimizar el funcionamiento de las separa-doras centrífugas y, por tanto, minimizar el volumen de lodos de clarificación y menor tratamiento.

• Control y/o regeneración de salmueras para alargar su vida útil en la elaboración de quesos. La eliminación de grandes cantidades de salmuera junto con el efluente final genera volúmenes importantes de tratamiento. La mejor forma de prevenir estos impactos ambientales es alargar la vida útil de las salmueras. La utilización de técnicas de microfiltración y ultrafiltración permite


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regenerar parcialmente las salmueras, eliminando gran aparte de los sólidos y microorganismos que se van acumulando a lo largo de su uso. Estas salmueras regeneradas pueden ser la base para nueva salmuera tras la adición de agua y sal que compense las pérdidas generadas durante el trata-miento de filtración.

• Utilización de sistemas CIP descentralizados. La limpieza de la mayor parte de las conducciones y equipos utilizados en la industria láctea se realizan con sistemas CIP y es en estas limpiezas donde se consume gran parte del agua y de los productos de limpieza de la instalación y, por tanto, donde se generan volúmenes importantes de agua residual. En las limpiezas también se producen consumos de electricidad (bombeo, control) y energía térmica (calentamiento de soluciones). En el caso de insta-laciones de gran tamaño con una extensa y compli-cada red de tuberías que disponen de una sola unidad CIP centralizada se pueden producir consi-derables pérdidas de calor, un consumo innece-sario de agua y productos de limpieza y desinfec-ción, y disponer de gran capacidad de bombeo y volúmenes de agua residual excesivos para poder asegurar una adecuada limpieza en todo el circuito. Una solución puede ser el uso de varias unidades CIP más pequeñas (sistema CIP descentralizado), en las que, además, se puede ajustar el programa de limpieza y desinfección a las necesidades de los equipos a limpiar. Otra alternativa es el uso de unidades satélite que reciben las soluciones sin calentar desde una unidad central en unos depósitos pulmón desde los cuales se bombea el volumen necesario para limpiar la unidad, previo paso, en su caso, por un calentador para ajustar la temperatura.

• Reutilización de los condensados (transforma-ción de vegetales). Las aguas procedentes de los condensados pueden reutilizarse para otras fases del proceso y para rediluir productos concentrados. También, y aprovechando sus bajos contenidos en sales y la elevada temperatura, es posible usarla como agua de alimentación de la caldera, lo que supone, además de un ahorro de agua, un ahorro de energía y un menor consumo de combustible.

• Recirculación de las aguas de enfriamiento. Reutilización de las aguas de enfriado mediante su recogida y envío a torres de refrigeración, con el consiguiente ahorro de agua con respecto a los sistemas clásicos en los que se vierte el agua de enfriado. Las aguas residuales generadas pueden reutilizarse para diversos usos: lavado de mate-rias primas, limpieza de instalaciones, escaldado, etc., se puede aprovechar el calor procedente de la primera fase de enfriamiento para precalentar el agua de ciclos posteriores. En la instalación se generan algunas corrientes de agua de proceso o refrigeración que en función de su calidad química o microbiológica pueden reutilizarse en la limpieza de zonas con bajos requerimientos higiénicos, tanques, equipos CIP o limpiezas manuales o para preparar soluciones de limpieza.

• Recuperación energética en los sistemas de generación de frío. La generación de frío en el sector de transformados vegetales se realiza por medio de sistemas mecánicos de compresión. Los sistemas más utilizados para la generación del frío son los condensadores evaporativos. Gene-ralmente, la congelación de los productos vege-tales se realiza mediante túneles de aire (lecho fluidificado y aire forzado); en un menor número

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de empresas la congelación se realiza por medio de fluidos criogénicos (nitrógeno) y de placas verti-cales, dependiendo del producto que se elabore. El desescarche de los túneles de congelación se hace mayoritariamente con agua (que muchas veces procede de las aguas de condensación). Algunas de las compañías congeladoras de vege-tales realizan la recuperación o recirculación de las aguas de condensación (aguas limpias a tempera-tura elevada) con el consiguiente ahorro de agua, ya que esta operación es la que mayor consumo de agua supone en una congeladora.

3.4. Medidas de gestión

• Optimización de la tarifa eléctrica, conside-rando aquellos conceptos donde obtener mayores ahorros y en cuyos parámetros podamos actuar, revisando la potencia contratada, modo de factu-ración, consumos horarios, etc. En caso de acudir al mercado liberalizado, el precio ofrecido por cada comercializadora dependerá de varios aspectos, como la gestión del alta del contrato o las inciden-cias de suministro o los servicios adicionales a contratar.

• Gestión de compras. Comprar equipos con alta eficiencia energética, gestión de suministros, atender al criterio ambiental en el aprovisiona-miento, etc.

• Modificaciones de suministro energético. Tener en cuenta posibles modificaciones en los combus-tibles: cambio a gasóleo (es necesario disponer de un depósito homologado, los quemadores pueden adaptarse), cambio a gas natural (no necesita alma-cenamiento, por tanto no son necesarios depó-sitos, hay que sustituir los quemadores), combi-nado gasóleo-gas (el gasóleo se utiliza en caso de cortes de suministro del gas natural). También es posible el aprovechamiento del biogás generado en las instalaciones de depuración anaerobia de aguas residuales o la implantación de sistemas de cogeneración en aquellas instalaciones donde exista un uso para el calor y energía producidos. Se adapta bien a instalaciones industriales que tienen elevadas demandas de energía eléctrica y térmica, como pueden ser las industrias lácteas.

• Análisis de necesidades energéticas. El coste energético también puede ser mejorado desde la optimización de las instalaciones y maquinaria, para lo cual lo primero es conocer, en profun-didad, las características de nuestras instalaciones y consumos. Es fundamental contar con una adecuada contabilidad energética a partir de los consumos anuales de energía eléctrica, combus-tibles y agua. Los siguientes parámetros pueden resultar de utilidad: energía eléctrica consumida por la instalación, cantidad de combustible consu-mido en las calderas y cantidad de combustible consumido por los camiones y otros vehículos de transporte. El conocimiento de estos consumos,


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y su normalización respecto a parámetros como la unidad de producción, permite comparar la situación del consumo energético actual con la situación de años anteriores y evaluar las mejoras obtenidas, o implantar medidas de ahorro energé-tico en aquellos puntos donde se hayan detectado posibilidades de mejora. Esta medida se puede ampliar con la realización de análisis y auditorías energéticas para estudiar el consumo eléctrico por zonas y establecer objetivos de reducción.

• De manera particular, la gestión del agua. Deben establecerse programas de gestión y mini-mización. Incluyendo acciones como: ajustar el caudal de agua a las necesidades de consumo de cada operación; el establecimiento de las condi-ciones óptimas de operación, reflejándolas por escrito y difundiéndolas entre los trabajadores; usar dispositivos que permitan la regulación del caudal; instalar sistemas de cierre sectorizado de la red de agua, que permita cortar el suministro de una zona en caso de producirse una fuga; utilizar la calidad de agua adecuada en cada operación, lo que permite la reutilización de agua en etapas menos críticas y un ahorro en los tratamientos previos del agua para proceso; realizar inspecciones periódicas de la instalación y/o del consumo para detectar fugas, roturas o pérdidas lo antes posibles; utiliza-ción de circuitos cerrados de refrigeración; empleo de sistemas automáticos de cierre en los puntos de agua (mangueras, grifos, servicios, etc.); manejo y control a lo largo del tiempo de indica-dores ambientales, que relacionan los consumos

de agua y los vertidos de aguas residuales con la producción; reutilización del agua de proceso o de servicios auxiliares en la misma operación o en otras (previo tratamiento o no), siempre y cuando su calidad física, química y microbiológica no perju-dique la calidad y seguridad del producto, personal y funcionamiento de equipos, y también disponer de sistemas adecuados de tratamiento de vertidos para reducción del gasto asociado.

• Gestión y mantenimiento energético. El correcto mantenimiento consigue los estándares de calidad de la industria, además de reducir consumos. Mediante mantenimientos preventivos se dismi-nuye la necesidad de realizar mantenimientos correctivos, obteniendo un adecuado rendimiento de la instalación, reducción de costes y calidad de servicio. Estos mantenimientos son: verificar de forma regular los controles de funcionamiento, el correcto funcionamiento de apertura y cierre de compuertas y electroválvulas; sustitución de filtros, según recomendaciones de los fabricantes; mantener limpias las superficies de intercam-biadores, rejillas y conducciones de aire; revisar el adecuado funcionamiento de termostatos; revisar la planta de calderas y equipos de combus-tión regularmente; detectar fugas y derrames, hacer una limpieza regular de lámparas y lumina-rias, etc.

• Implantar sistemas de gestión de energía y sistemas expertos capaces de gestionar la informa-ción y controlar las instalaciones. Estos sistemas

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facilitan el ahorro de energía, reducen la mano de obra necesaria, previenen averías y prolongan la vida útil de los equipos.

• Formación/sensibilización de empleados. Reali-zación de campañas de información y formación entre los empleados para el ahorro energético, consumo de materiales, aspectos ambientales, etc. En este punto deben incluirse medidas espe-cíficas tanto para el consumo energético como para los planes de minimización de residuos. En este sentido puede ser aconsejable establecer un plan de movilidad de los empleados.

4 Bibliografía

• Guía de ahorro energético. Instalaciones indus-triales. Dirección General de Industria, Energía y Minas. Comunidad de Madrid (2005).

• Guía de mejores técnicas disponibles en España del sector lácteo. Ministerio de Medio Ambiente y Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (2006).

• Guía de mejores técnicas disponibles en España del sector de los transformados vege-tales. Ministerio de Medio Ambiente y Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (2006).

• Guía de mejores técnicas disponibles en España del sector de productos del mar. Ministerio de Medio Ambiente y Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (2006).

• Guía de mejores técnicas disponibles en España del sector cárnico. Ministerio de Medio Ambiente y Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (2006).

• La industria alimentaria 2005-2006. Dirección General de Industria Agroalimentaria y Alimentación. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. Ministerio de Industria, Comercio y Turismo e IDAE (2005).

• Manual de eficiencia energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la industria. Gas Natural Fenosa.

11 Fabricación y envasado de productos alimenticios

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






12 Fabricación de productos de plásticoCNAE 22.2






1.1. Materias primas en la elaboración de plásticos 10

1.2. Síntesis de polímero 10

1.3. Incorporación de aditivos 10

1.4. Procesamiento del polímero 10

1.4.1. Proceso de extrusión 11

1.4.2. Moldeo por soplado 13

1.4.3. Proceso de inyección 15

2. Ineficencias energéticas en procesos y sistemas 16

2.1. Procesamiento por extrusión 16

2.2. Procesamiento por soplado 16

2.3. Procesamiento por inyección 16

2.4. Ineficiencias en el consumo de agua 17

2.5. Sistemas implicados 18

3. Mejoras tecnológicas y en proceso que favorezcan la eficiencia energética 19

3.1. Motores eléctricos 19


índice3.3. Compresores y sistemas de aire 20

3.4. Hornos y secaderos 21

3.5. Sistemas de calefacción 21

3.5.1. Líneas de vapor y condensados 22

3.5.2. Análisis de combustión de equipos 22

3.5.3. Sustitución de combustibles 24

3.6. Uso eficiente del agua 24

3.7. Aislamiento de redes de distribución 24

3.8. Reducción del consumo de energía en el proceso 25

3.9. Otros sistemas de ahorro de energía 25

3.9.1. Refrigeración libre 25

3.9.2. Camisas aislantes en el husillo 25

3.9.3. `Conformal cooling´ 25

3.9.4. Motores hidráulicos 25

3.9.4. Curado de tintas ultravioleta en atmósfera de nitrógeno 26

4. Bibliografía 26


Fabricación de productos de plástico (CNAE 22.2)

12

Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de productos de plástico (CNAE 22.2)

6

0 Introducción

La industria del sector plástico se engloba dentro del sector de la industria química, concretamente en la industria química básica. Un sector importante econó-micamente cuyo volumen de negocio a nivel (UE-25) se situó en 2006 en los 639.000 millones de euros, repre-sentando el 30,3% de la facturación química mundial. Alemania, cuarto productor mundial, genera la cuarta parte del negocio químico comunitario (25,4%). Francia se mantiene en segundo lugar (15,7%), seguida de Italia (12,4%) y el Reino Unido (9,8%). España se sitúa como quinto productor europeo con el 7,5%.

En nuestro país la industria química tiene una enorme importancia. En el año 2006 la industria química, con un volumen de ventas de 47.138 millones de euros, representaba el 10% del total de la cifra de negocios del conjunto de la industria española, que alcanzó los 484.000 millones de euros. El sector químico es el cuarto mayor sector industrial tras los sectores de alimentación, bebidas y tabaco (18% del total), metalurgia y productos metálicos (16%) y material de transporte (15%). Por otra parte, la industria química aporta casi el 10% del producto industrial bruto español, lo que le convierte en uno de los pilares estructurales de la economía. La aportación al PIB industrial la lideran el sector de la metalurgia y los productos metálicos (18%), alimentación, bebidas y tabaco (14%) y el material de transporte (11%).

A lo largo de los últimos años la industria química ha evolucio-nado hacia producciones de mayor valor añadido. La química básica representa hoy el 40% del sector (hace 30 años repre-sentaba el 60%). Mientras que han ganado peso la química de la salud que representa hoy un 26%, y la química para la industria y el consumo final totaliza un 34%.

1,3%Colorantes

7,1%MMPP farmacéuticas

9,3%Otros

consumos

8,8%Detergenciay productosde limpieza

17,0%Especialidades

1,7%Fitosanitarios

9,6%Pinturasy tintas

6,00%Perfumería

y cosmética

2,4%Gases

1,5%Fibras

17,4%MMPP plásticasy caucho

4,2%Inorgánica

11,5%Orgánica

2,2%Fertilizantes

25,8%Química de la salud

40,5%Química básica

33,7%Química para laindustria y el consumo

Figura 1. Distribución sectorial de la producción quími-ca. (2007)

Fuente: FEYQUE. Contabilidad Nacional..

Fuente: FEYQUE. Contabilidad Nacional..

Tabla 1. Distribución de la cifra de negocios industrial en España, 2006 (millones de euros y porcentaje).

Sector industrial Cifra de negocios % del total

Alimentación, bebidas y tabaco 90.590 18

Metalurgia y productos metálicos 77.360 16

Material de transporte 70.499 15

Industria química 47.138 10

Productos minerales no metálicos 36.424 8

Papel, edición y artes gráficas 30.816 6

Material y equipo eléctrico, electrónico y óptico 31.730 7

Maquinaria y equipo mecánico 30.200 6

Industria textil, confección, cuero y calzado 20.965 4

Transformado de caucho y plástico 20.451 4

Industrias manufactureras diversas 16.835 4

Madera y corcho 10.992 2

TOTAL INDUSTRIA 484.000 100

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Por subsectores, destaca la importancia de la producción de materias primas de plástico y caucho supone el 17,4% del total, seguida por las especialidades farmacéuticas (17,0%) y la química orgánica (11,5%).

Por otra parte, como pone de relieve la Asociación Espa-ñola de Industriales de Plásticos (ANAIP), la industria de transformación de plásticos tiene una enorme impor-tancia en nuestros país. No en vano está integrada por 4.200 empresas que dan trabajo a más de 100.000 personas y cuyo volumen de ventas en 2007 superó los 25.000 millones de euros, alcanzado el 8% de las ventas de productos industriales (excluyendo alimentación y bebidas) de nuestros país.

A la hora de analizar la eficiencia energética de este sector, conviene delimitar la figura de los plásticos. Se trata de productos sintéticos fabricados a partir de recursos naturales, como petróleo, gas natural, carbón y sal común.

Los plásticos son materiales poliméricos orgánicos (compuestos por moléculas orgánicas gigantes) que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de procesos como la extrusión, el moldeo, la inyección, y el hilado, entre otros. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural; o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo en disolución. Con estos materiales se fabrican los plás-ticos terminados.

Nacen por tanto a partir de recursos naturales como petróleo, gas natural, carbón y sal común. En términos técnicos, la producción de plásticos es un proceso llamado polimerización: reacción química en la que dos o más moléculas se combinan para formar otra en la que se repiten las estructuras de las primitivas dando lugar al polímero. Una vez creados los compuestos poliméricos, en forma de resina, polvos, granza, pasta, etc., se lleva a cabo la transformación de los mismos por muy diversos procesos como, inyección, extru-sión, termoconformado, soplado, calandrado, etc. Si se trata de productos semielaborados requieren una manipulación posterior como mecanizado, ensam-blando, encolado, etc., que darán lugar al producto final acabado.

Los plásticos de mayor consumo son el poliestireno, polipropileno, policloruro de vinilo y PET. Además de estos plásticos de más consumo o comerciales hay otros muchos plásticos en el mercado, destacando las

familias de los plásticos termoestables y de los plásticos técnicos. Algunos de estos plásticos son: ABS, alcohol polivinílico, aminoplastos, copolímeros EVA, fenoplastos, polimetracrilatro, poliacetales, poliacetato de vinilo, polia-midas, polibutilentereftalato, policarbonatos, poliésteres no saturados, polióxido de fenileno, politetrafluoretileno, poliuretanos, resinas alcídicas, resinas epoxi, SAN, etc. Finalmente y para modificar las propiedades de los polí-meros, y adecuarlos a las necesidades del mercado y a los requerimientos para cada aplicación, se utilizan los aditivos. Los más comunes son: cargas, colorantes, estabilizantes, ignifugantes, modificadores de impacto y refuerzos.

Los plásticos se caracterizan por una relación resistencia/densidad, propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico, y una buena resistencia a los ácidos y disolventes. Las moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, depen-diendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramifi-cadas son termoplásticas (se ablandan con el calor), mien-tras que las entrecruzadas son termoendurecibles (se endurecen con el calor). Habitualmente, un determinado polímero no es el único material que se puede emplear en un campo de aplicación concreto. Existen materiales alternativos y, por lo tanto, en un mercado competitivo los polímeros deben proporcionar beneficios.

Con frecuencia, los polímeros ofrecen ventajas para múltiples aplicaciones, como:

• Reducción del peso y ahorros de transporte ycombustible.

• Propiedades aislantes eléctricas adecuadas paracableados, interruptores, enchufes, herramientas eléctricas y productos electrónicos.

• Transparencia óptica adecuada para aplicacionesde lentes, iluminación y embalajes.

• Resistencia a la corrosión. Una característicaimportante para tuberías, sistemas de riego, ropa impermeable y artículos de deporte.

• Resistencia a los productos químicos, hongos ymoho.

• Facilidaddeprocesamientoy,porlotanto,posibi-lidad de realizar formas complicadas.

• Ahorros de coste respecto a soluciones alterna-tivas.


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Los materiales poliméricos se utilizan tanto en objetos cotidianos simples, como bolsas de plástico, como en componentes ópticos o electrónicos avanzados y aplica-ciones médicas. Los campos de aplicación principales en Europa Occidental se indican en la siguiente figura. La cantidad consumida en Europa Occidental ascendió a 48.788 kt.

37,20%Embalaje

8,00%Industria

automovilística

18,50%Construcción 8,50%

Productoseléctricosy electrónicos

2,00%Agricultura

20,10%Otros objetos

cotidianos/domésticos

5,80%Gran industria

Figura 2. Campos de aplicación principales del plástico.

Fuente: Instituto Nacional de Estadística (INE).

La aplicación de los plásticos es claramente visible en muchos sectores, como lo pone de manifiesto ANAIP:

• Envase y embalaje: Los envases y embalajes plásticos son ligeros, suponiendo un ahorro de combustible en el transporte de los productos envasados son reciclables. Polietileno y PET.

• Construcción: La mayoría de los edificios públicos, nuestras viviendas, nuestros lugares de trabajo, ya sean fábricas u oficinas, los edificios destinados al ocio y servicios, hospitales, etc., tienen al plástico como elemento común. La razón es que éstos, permiten un abaratamiento de los costes en la producción de grandes series de piezas para la construcción, a la vez que facilitan el ahorro de energía por su bajo peso, sus grandes prestaciones y su alto poder aislante. PVC y poliestireno.

• Transporte y telecomunicaciones: La fabricación de aviones, barcos, cohetes, trenes, motocicletas, globos, coches, bicicletas, teléfonos, antenas parabólicas, cámaras e incluso las nuevas redes de

cable, se hace con plásticos. De las 5.000 piezas que lleva un automóvil fabricado en España, 1.700 son de plástico. Polipropileno y polímeros técnicos como el ABS o las poliamidas.

• Medicina: En España, más de 125.000 personas disfrutan de un mejor nivel de vida gracias a un marcapasos fabricado con plástico, según datos facilitados por la Asociación Nacional de Cardio-logía. Además, otros productos del área sanitaria tienen al plástico como principal componente. Las jeringuillas, lentillas, prótesis, cápsulas, envases de productos farmacéuticos, bolsas de sangre y suero, guantes, filtros para hemodiálisis, válvulas, tiritas, gafas, e incluso, el acondicionamiento de cada una de las salas de un hospital se construye con materiales plásticos. PVC.

• Electrónica: El empleo de los plásticos ha permi-tido mejorar sensiblemente las comunicaciones, debido a que, su capacidad como aislante, protege de los agentes externos. Comunicaciones por saté-lite, cable, ordenadores personales, telefonía fija y móvil, etc. Todos contienen plásticos en su diseño. El área más importante de consumo en este sector es el de equipamientos electrónicos. PVC y polí-meros técnicos como el policarbonato y ABS.

• Agricultura: Las aplicaciones más extendidas de la plasticultura son: acolchamiento de suelos, túneles de cultivo, invernaderos, tuberías para conducción de agua y drenaje, filmes para ensilar, cortavientos, láminas para embalses y cordelería. La resistencia al impacto y al rasgado, la transparencia a la radiación solar, la dispersión de la luz y la reducción del riesgo de heladas, son entre otros, los beneficios que ofrecen los plásticos en la agricultura. Poliestileno y PVC.


La industria de producción de plásticos es intensiva en consumo de energía y agua. El consumo de energía en los procesos de transformación del plástico depende de múltiples factores, entre los que se encuentran el tiempo para el secado del material, la complejidad del proceso y el tipo y la cantidad de equipos auxiliares necesarios.

En Europa, el consumo de energía de la industria del plástico se cifra en nueve billones de euros. Existen 27.000 empresas europeas que transforman 40 millones de toneladas de plástico, con un consumo medio de

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energía específica de 2.87 kW/kg de plástico transfor-mado y un coste medio de energía de 0,08 €/kW.

Según datos del Instituto Nacional de Estadística (INE, 2006), en el sector del plástico, el tipo de energía más demandado es la eléctrica, alcanzando un 77% sobre todos los consumos energéticos de la industria. No obstante, conviene aclarar que los porcentajes en demanda de energía dependen del producto que se fabrique, existiendo diferencias dentro del sector.

10%Productos petrolíferos

3%Otros

10%Gas

77%Electricidad

Figura 3. Consumos energéticos del sector plástico.

Fuente: Instituto Nacional de Estadística.

En unidades monetarias el total de consumos energéticos es de 338.055.000 €. El gasto en energía eléctrica asciende a 260.062.000 €, seguido del gas con un coste total de 33.268.000 €, gasóleo 20.780.000 €, otros consumos energéticos 10.697.000 €, otros productos petrolíferos 9.747.000 € y por ultimo el fueloil con 3.501.000 €.

Pero el consumo de energía no es solamente un problema económico para las empresas, sino que, además, reper-cute de manera negativa sobre el medio ambiente. La utilización de fuentes de energía y materias primas no renovables y las emisiones de CO2 generan un problema medioambiental que afecta al conjunto de la sociedad.


La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos:

• Obtencióndelasmateriasprimas.

• Incorporacióndelosaditivos

• Síntesisdelpolímerobásico.

• Procesamientodelpolímero.


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1.1. Materias primas en la elaboración de plásticos

Las materias primas utilizadas en la producción de plásticos han variado mucho a lo largo del tiempo. En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban con resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites (de semillas), derivados del almidón o el carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vege-tales utilizados. En la actualidad, la mayoría de los plásticos se elaboran con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son baratas, pero dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas.

1.2. Síntesis del polímero

El primer paso en la fabricación de un plástico es la poli-merización. Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición, que pueden llevarse a cabo de varias formas. En la polimeri-zación en masa se polimeriza solo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que seguidamente se coagula. En la polimeri-zación por interfase, los monómeros se disuelven en dos

líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

1.3. Incorporación de los aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conse-guir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxi-dantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma pare-cida, los estabilizadores ultravioleta lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas (sustancias combustibles ininflamables) y antiestáticas se utilizan también como aditivos.

Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo, normalmente fibras de vidrio o de carbono. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabi-lidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, un material compuesto de plás-tico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño, pero muy ligera.

1.4. Procesamiento del polímero

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores:

Figura 4.

POLÍMERO

MONÓMETRO, COMONÓMERO, CATALIZADOR, DISOLVENTE...

AGUA

ENERGÍA

PROCESAMIENTO

MATERIAS PRIMAS

POLIMERIZACIÓN

ACABADOS

EFLUENTES GASEOSOS

AGUAS RESIDUALES

RESIDUOS

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tiempo, temperatura y fluencia (conocido como defor-mación). La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como los envases, tienen una sección llamada matriz con la forma del envase que se desea fabricar. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la cual se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales.

Una clasificación más específica de los procesos de trans-formación se basa en los cambios de estado que sufren los plásticos dentro de la maquinaria. Así, se distinguen:

• Procesos primarios: el plástico es moldeado a través de un proceso térmico donde el material pasa por el estado líquido y finalmente se solidi-fica. Contempla los siguientes procedimientos: extrusión, inyección, soplado, calandreo, inmer-sión y rotomoldeo.

• Procesos secundarios: utilizan medios mecá-nicos o neumáticos para formar el artículo final sin pasar por la fusión del plástico. Consta de los siguientes procesos de transformación: termofor-mado, doblado, corte, torneado y barrenado.

Los procesos más conocidos y utilizados en la trans-formación de los diferentes tipos de polímeros son: la extrusión, moldeo por soplado y proceso por inyección.

De cara a los procesos, conviene delimitar ciertos conceptos que intervienen:

• Dado: dispositivo empleado en el moldeado del plástico para darle una forma determinada de tubo. Sinónimo de matriz.

• Filete: dispositivo que recorre el husillo de un extremo a otro e impulsa la materia prima a través del extrusor.

• Husillo: eje metálico central que contiene la mayor tecnología dentro de una máquina de extrusión.

• Inyección: proceso de soplado empleado cuando se desea producir recipientes de boca ancha.

• Mandril: parte central del dado.

• Matriz: dispositivo empleado en el moldeado del plástico que contiene la forma del producto deseado. Sinónimo de dado.

• Párison: sinónimo de forma previa o preforma en el proceso de soplado.

• Ramo: tipo de marcado que abarca la producción de una empresa, conocido también como giro.

• Soplado: proceso de soplado empleado para producir recipientes de boca delgada.

• Torque: giro realizado bajo presión realizado por máquinas o estructuras.

1.4.1 Proceso de extrusión

Es un proceso continuo, en el que la resina, fundida por la acción de temperatura y fricción, es forzada a pasar por un dado que le proporciona una forma definida y es enfriada finalmente para evitar deformaciones perma-nentes. Se fabrican por este proceso: tubos, perfiles, pelí-culas, manguera, láminas, filamentos y pellets. Presenta alta productividad y es el proceso más importante de obtención de formas plásticas en volúmenes de produc-ción elevados. Su operación es de las más sencillas, ya que una vez establecidas las condiciones de operación, la producción continúa sin problemas siempre y cuando no exista un disturbio mayor. El coste de la maquinaria de extrusión es moderado, en comparación con otros procesos como inyección, soplado o calandreo, y con una buena flexibilidad para cambios de productos sin necesidad de hacer inversiones mayores.

La restricción principal es que los productos obtenidos por extracción deben tener una sección transversal cons-tante en cualquier punto de su longitud (tubo, lámina) o periódica (tubería corrugada), quedando excluidos todos aquellos con formas irregulares o no uniformes.

La mayor parte de los productos obtenidos de esta forma requieren de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artículo, como en el caso del sellado y cortado, para la obtención de bolsas a partir de película tubular o la formación de la unión o socket en el caso de tubería.


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En el mercado se pueden encontrar los siguientes productos transformados por el proceso de extrusión:

• Película tubular: bolsa, película plástica para uso diverso, película para arropado de cultivos, bolsa para envase de alimentos y productos de alto consumo.

• Tubería: tubería para conducción de agua y drenaje, manguera para jardín y manguera para uso médico.

• Recubrimiento: alambre para uso eléctrico y tele-fónico.

• Perfil: hojas para persiana, cerrajería de ventanas y canales de flujo de agua.

• Lámina y película plana: rafia, manteles para mesa e individuales, cinta adhesiva.

• Monofilamento: alfombras.

La extrusión, por su versatilidad y amplia aplicación, suele dividirse en varios tipos, dependiendo de la forma del dado y de los productos extruidos, así la extrusión puede ser:

• Detuboyperfil.

• Depelículatubular.

• Deláminaypelículaplana.

• Recubrimientodecable.

• Demonofilamento.

• Parapelletizaciónyfabricacióndecompuestos.

Independientemente del tipo de extrusión que se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al dado extrusor. Básicamente, una extrusión consta de un eje metálico central con álabes helicoidales llamado husillo o tordillo, instalado dentro de un cilindro metálico reves-tido con una camisa de resistencias eléctricas.

En un extremo del cilindro se encuentra un orificio de entrada para la materia prima donde se instala una tolva de alimentación, generalmente de forma cónica; en ese mismo extremo se encuentra el sistema de acciona-miento del husillo, compuesto por un motor y un sistema de reducción de velocidad. En la punta del tornillo, se ubica la salida del material y es el dado quien forma final-mente al plástico.

1.4.1.1. Equipos empleados

El proceso de extrusión utiliza electricidad para el motor, para los auxiliares de la línea de extrusión y en los útiles generales tales como el agua de refrigeración, vapor o aire comprimido. Los equipos que intervienen en el proceso son los siguientes:

• Tolva. Es un depósito de materia prima donde se colocan los pellets de material plástico para la alimentación continua del extrusor. Se utiliza para instalar de manera perfectamente concéntrica las partes componentes del dado, lo cual es indispen-sable después de una labor de desensamble para su limpieza y mantenimiento.

• Anillo de Enfriamiento. Lleva el material fundido al estado sólido; estabiliza la burbuja en diámetro y forma circular; reduce la altura de la burbuja;

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proporciona claridad a la película, deteniendo la cristalización del polímero, y mejora la producti-vidad.

En el anillo de enfriamiento es importante controlar el volumen, la velocidad y la dirección, así como la temperatura del aire. Los diseños de anillos de enfriamiento son variados, dependiendo del tipo de material que se vaya a procesar. Los diseños más complicados son los anillos con una y dos etapas de enfriamiento, que se eligen según los requerimientos de enfriamiento del proceso.

En la operación de equipos con enfriamiento interno, el área de contacto se duplica, permi-tiendo aumentos de productividad del 30% al 59%, aunque presenta el inconveniente de requerir un dado especial y un segundo compresor para abastecer el enfriamiento interno. Una ventaja adicional en la circulación interna de aire es la reducción de la tendencia de la película a adherirse o bloquearse internamente, gracias a la remoción de ciertos volátiles emitidos por el polí-mero caliente.

• Unidades de calibración. Las unidades de cali-bración son dispositivos que controlan el diámetro de la burbuja cuando se trabaja con la opción de enfriamiento interno. Estas unidades constan de pequeños rodillos soportados por ejes curvos dispuestos alrededor de la burbuja y mantienen constantemente las dimensiones de ésta. Adicio-nalmente, un censor de diámetro colocado justo arriba de la línea de enfriamiento, manda una señal para aumentar o reducir el volumen de aire; con ellos se puede lograr diferencia de ± 2 mm en el diámetro.

• Unidad de tiro. Incluye un marco para el colapsa-miento de la burbuja y un rodillo de presión y jalado de la película, que, al igual que el embobinador, son partes que no influyen en la productividad de una línea de extrusión, pero tienen influencia en la calidad de formado de la bobina de película.

• Rodillos de tiro. Influyen en la calidad de la pelí-cula final, ya que deben tirar uniformemente para no provocar variaciones en el espesor. La película debe oprimirse con la firmeza necesaria para evitar la fuga de aire que pueda causar un descenso en el diámetro final. Para el logro de esta última función, uno o ambos rodillos son de acero recubierto con hule y uno de ellos está refrigerando.

• Embobinadores.Lasunidadesdeembobinadodepelícula son dispositivos para la capacitación del material producido para suministrarlo a máquinas de procesado final como impresoras, corta-doras, selladoras, etc.. Pueden ser de contacto o centrales.

1.4.2 Moldeo por soplado

El moldeo por soplado es un proceso discontinuo de producción de recipientes y artículos huecos. Durante el mismo una resina termoplástica es fundida, transfor-mada en una preforma hueca y llevada a un molde final en donde, por la introducción de aire a presión en su interior, se expande hasta tomar la forma del molde, finalmente es enfriada y expulsada como un artículo terminado.

Para la producción de la preforma se puede considerar la mitad del proceso como conjunto utilizando el proceso de extrusión, permitiendo que el proceso de soplado se divida en dos grupos distintos: inyección o soplado y extrusión.

Este proceso tiene la ventaja de ser el único para la producción de recipientes de boca angosta y, además, los moldes requeridos no son muy costosos. También, permite cambios en la producción con relativa sencillez.

Como restricciones del proceso se puede mencionar que se producen artículos huecos que requieren de grandes espacios de almacenaje y dificultan la comercialización a regiones que no estén próximas a la planta productora. Y que, además, en cada ciclo se obtiene material residual que debe ser molido y retornado al material virgen para su recuperación, lo que reduce la relación producto obte-nido/material alimentado.

Respecto de las aplicaciones, prácticamente el moldeo de cualquier recipiente se puede lograr por medio del proceso de soplado, siendo el único para la producción de recipientes de cuello angosto de alto consumo en indus-trias como la alimenticia, cosmética y química, aunque en envases de cuello ancho, puede encontrar cierta compe-tencia en algunos otros procesos. El proceso se encuentra en franco crecimiento, bajo la necesidad de abastecer a un mercado de alimentos también en constante auge.

Ejemplos de la diversidad de aplicaciones son:

• Sector cosmético-farmacéutico

- Envases de tratamiento tipo ampolletas. - Envases pequeños para muestras médicas.


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- Recipientes para medicamentos en pastillas. - Recipientes para jarabes, soluciones y sus-

pensiones. - Recipientes grandes para suero. - Recipientes para shampoo y cremas. - Recipientes para lociones y perfumes.

• Sector de alimentos

- Botellas para aceite comestible. - Botellas para agua potable. - Botellas para bebida carbonatadas con o sin

retorno. - Botellas para bebidas alcohólicas. - Envases pequeños para golosinas. - Envases para bebidas refrescantes no carbo-

natadas. - Envases para condimentos. - Envases para bebidas en polvo.

En cuanto al proceso en sí, para la obtención de artículos huecos por esta vía, la resina polimérica es alimentada en la tolva de un extrusor, de ahí pasa al interior del cañón, se plastifica y homogeneiza por medio del husillo con los pigmentos y otros aditivos, siendo únicamente restringido el uso de cargas o refuerzos, ya que estos últimos gene-ralmente provocan la ruptura de las paredes del artículo cuando está en la etapa de soplado.

El material ya homogéneo y completamente plastificado pasa al dado que, de manera similar a la extrusión de tubería, produce una preforma tubular con dimensiones de pared controladas para que la pieza final cumpla con

las dimensiones de espesor requeridas. La producción de esta preforma (párison) debe ser invariablemente vertical y descendente, ya que no existe ninguna guía que pueda ofrecerle alguna otra orientación, mientras que el tiempo empleado desde que comienza a salir del dado hasta que tiene la dimensión precisa para continuar con el ciclo está limitado al momento en que la primera porción de plás-tico extruido se enfríe, perdiendo características para ser moldeado. Llegando a la longitud de preforma óptima, que es ligeramente mayor a la longitud del molde que forma la pieza final, entra en acción el mecanismo que cierra las dos partes del molde para dejar confinado el párison (preforma) en éste. Durante su movimiento, el molde, además, de rodear al párison, lo prensa por uno de sus extremos, provocando el sellado de las paredes del tubo, debido a que el plástico se encuentra aún por encima de su temperatura de reblandecimiento. El diseño del molde puede incluso cortar el material sobrante por debajo de éste, formando así la característica línea o costura en la base de todo recipiente obtenido por extrusión-soplo.

El otro extremo del párison permanece abierto, pues es necesario para las etapas posteriores. En la tercera fase del proceso se introduce una boquilla por el extremo abierto del molde y en el interior del párison se inyecta aire a presión, obligando a la preforma a extenderse hasta alcanzar las paredes del molde, donde se enfría y conserva la forma interior de éste. La boquilla de inyección del aire crea al mismo tiempo la estructura final de la boca y cuello del recipiente. Es importante señalar que durante el proceso de expansión de la preforma hacia las paredes del molde, el espesor de la pared sufre una reducción por el aumento del área superficial.

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En la última fase del ciclo de soplado, el molde se separa exponiendo al recipiente terminado a una temperatura en que es estable dimensionalmente, para ser entonces expulsado por su propio peso o por el aire a presión que aún se encuentra en su interior.

1.4.3 Proceso de inyección

Se utiliza cuando se quiere obtener recipientes de boca ancha, con un cuerpo aún más ancho o de forma tal que no pueda obtenerse por un proceso simple de soplado. También es adecuado cuando la resina requerida para la obtención del recipiente tenga una fluidez y viscosidad que no permitan la extrusión de una preforma o se tenga muchos problemas para su control.

En esta variante del proceso de soplado, en la primera etapa la resina es alimentada a la tolva de una máquina de inyección, de donde pasa el cañón y por la acción del husillo y de la resistencia calefactora es fundida, homo-geneizada y transportada hacia la punta de la unidad de inyección, quedando ahí acumulada temporalmente.

Al reunirse la cantidad de material suficiente para inyectar la pieza y teniendo el molde listo para la recepción del material, el husillo de la unidad de plastificación avanza, expulsando el material plastificado hacia la cavidad del molde para producir la preforma, con un perfil de espe-sores que puede ser uniforme o variable dependiendo de la forma del artículo final.

El plástico inyectado es ligeramente enfriado para que la preforma pierda fluidez y conserve un estado reblan-decido. En el momento que alcanza la temperatura adecuada, la parte del molde correspondiente al cuerpo de la preforma se aparta para ser sustituida por otro molde que tiene la forma exterior del recipiente deseado.

En esta etapa, las partes del molde que formaron el cuello y la parte interna de la preforma se conservan inmóviles. La preforma, ubicada ahora en un molde de mayor volumen, es expandida por la inyección de aire introducido por el vástago metálico central usado durante la inyección de ésta. La expansión implica una reducción en el espesor de las paredes del recipiente, de manera similar al proceso de extrusión soplo, pero, en este caso, la línea de costura en la base del producto no aparece, siendo reemplazada por una discreta prominencia que indica el punto de inyección de la preforma. El plástico, ahora en contacto nuevamente con las paredes interiores del molde final, transfiere su calor rápidamente hacia el metal, que a su vez es enfriado con fluidos refrigerantes.

Finalmente, la última etapa del ciclo corresponde a la expulsión de la pieza terminada con la apertura de los moldes que dieron forma al cuerpo y cuello del recipiente y la salida del vástago central del interior del producto.

1.4.3.1. Equipos empleados

• Torre de refrigeración. Cede a la atmósfera el calor transportado por un caudal de agua que refri-gera máquinas o procesos que desarrollan calor.

Está compuesta básicamente por un cuerpo de contacto, agua, aire y los elementos auxiliares necesarios para trasladar el aire y el agua a través de ella. La torre de refrigeración es un dispositivo utilizado para disminuir la temperatura de un líquido, por lo general agua, al mantenerlo en contacto con una corriente de aire, de manera que una pequeña parte se evapora y la mayor parte se enfría. Se utilizan en instalaciones de aire acondicionado a gran escala y en otras muchas aplicaciones indus-triales, en este caso para la obtención de bote-llas de plástico por el proceso de soplado. Estas torres encarecen mucho el coste de las centrales, pero su uso se ha hecho necesario al comprobar el perjuicio ambiental que producen éstas en el vertido de agua caliente a ríos y lagos. El agua y el aire se ponen en contacto intensivo, para lo cual un ventilador aspira el aire a contra-corriente del agua; como consecuencia una parte de ésta se evapora. El calor necesario para ello, aproximadamente 597 kcal por cada litro de agua, se toma del propio circuito produciendo así su refri-geración. Para el enfriamiento se utiliza, además, la caída de temperatura entre el agua caliente y la temperatura exterior del aire.

• Compresor. Para tener la presión de aire necesaria para el inflado del plástico se utiliza un compresor de aire. El aire comprimido posee una gran energía potencial, ya que si eliminamos la presión exte-rior, se expandiría rápidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y herramientas, como martillos neumáticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena y pistolas de pintura. En general, hay dos tipos de compresores: alternativos y rota-torios. Para el caso de las pequeñas empresas, se utiliza un compresor alternativo o de despla-zamiento, el cual se usa para generar presiones altas mediante un cilindro y un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia la derecha, el aire entra


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al cilindro por la válvula de admisión; cuando se mueve hacia la izquierda, el aire se comprime y pasa a un depósito por un conducto muy fino. El aire, al comprimirlo, también se calienta. Las molé-culas de aire chocan con más frecuencia unas con otras si están más apretadas y la energía produ-cida por estas colisiones se manifiesta en forma de calor. Para evitar este calentamiento hay que enfriar el aire con agua o aire frío antes de llevarlo al depósito. La producción de aire comprimido a alta presión sigue varias etapas de compresión; en cada cilindro se va comprimiendo más el aire y se enfría entre etapa y etapa.

• Molino. Durante el proceso de fabricación de las botellas se generan ciertos excedentes que quedan unidos a éstas, conocidas como rebabas, las cuales son cortadas y depositadas en un bulto junto con las botellas que no cumplen con los requisitos de calidad. Todo este plástico es repro-cesado para volver a usarse mediante un molino.

Este aparato recibe el plástico por la parte supe-rior, va cayendo poco a poco hasta llegar a su centro, y consta de un espacio de aproximada-mente 10 dm3 con una pieza giratoria de acero aleado que al girar rápidamente hace la función cuchilla, cortando el plástico en pequeños pedazos listos para ser usados y procesados nuevamente.

2 Ineficiencias energéticas en procesos y sistemas

Se examinan a continuación algunas de las ineficiencias manifestadas en los procesos descritos, como equipa-miento de aplicación susceptible de mejorar.

2.1. Procesamiento por extrusión

Los componentes principales responsables del consumo de energía en el proceso de extrusión son los motores, los calentadores, los sistemas de refrigeración y los sistemas de iluminación.

En cualquier proceso de extrusión, la eficiencia del husillo es esencial para obtener la máxima produc-ción, así como para mantener un buen producto. La mayor parte de la energía usada durante este proceso se relaciona directamente con el funcionamiento de la extrusora.

2.2. Procesamiento por soplado

Dentro de este proceso de tratamiento del plástico existen varios aspectos que influyen en el consumo energético de éste, identificarlas proporcionará la opor-tunidad de reducir el consumo y aumentar los benefi-cios. Tales aspectos son los siguientes:

• Temperaturadelpolímerofundido.

• Controldelpárison.

• Cierredelmolde.

• Refrigeracióndelproducto.

• Desbarbado del producto. Eliminación derebabas.

• Airecomprimidocomosoportedelsopladoydelpárison.

• Tiempodefuncionamientodelamáquina.

• Refrigeracióndelproducto.

• Compresoresysistemadeaire.

• Sistemadesuministrodeaire.

En estas etapas destaca el alto consumo de electricidad en los equipos y los requerimientos térmicos en las operaciones.

2.3. Procesamiento por inyección

El uso de energía en el moldeo por inyección se puede ver como si tuviera lugar en dos fases: una demanda alta de energía en un corto espacio de tiempo entre que el polímero se inyecta y se expulsan las piezas, y una demanda baja en un tiempo más prolongado mientras se enfría la pieza.

La energía se requiere, no solo para fundir el polímero y volverlo a enfriar, sino para generar la presión necesaria para introducir el polímero en el molde. La energía se utiliza, además, para abrir, cerrar y mantener el molde bajo presión mientras se forma y enfría la pieza.

El siguiente gráfico muestra la participación de los diferentes aportes energéticos en el procesamiento por inyección.

172.4. Ineficiencias en el consumo de agua

El agua se presenta como otro de los consumos impor-tantes a la hora de producir materiales plásticos. El agua es utilizada por la industria de diferentes maneras: para limpiar, calentar y enfriar; para generar vapor; como

materia prima; como disolvente, y como parte constitu-tiva del propio producto. El agua puede provenir tanto de redes de suministro de agua potable como de capta-ciones propias (pozos, sondeos o tomas de aguas super-ficiales). En la tabla siguiente se recogen las principales redes de suministro que proporcionan agua a la industria manufacturera.

Maquinaria

0 20 40 60 80 100

Iluminación

Torre de refrigeración

Trituradores

Otros

Figura 5. Ejemplo del consumo de energía en una planta de inyección (%).

Fuente: Reducción de Eneergía en la Industria del Plástico (Recipe).

Fuente: INE.

Tabla 2. Agua utilizada por la industria manufacturera (año 2005).

Actividades económicas Redes de suministro Captación propia

Industria de alimentación, bebidas y tabaco 73.154 124.204

Industria textil y de la confección, cuero y calzado 15.283 119.267

Industria de la madera y el corcho 2.458 23.146

Industria del papel, edición y artes gráficas 15.390 273.026

Refino del petróleo y tratamiento de combustibles nucleares 50.354 20.087

Industria química 87.481 428.974

Industria de la transformación del caucho y materias plásticas 52.164 31.433

Industria de otro productos minerales no metálicos 32.154 38.637

Metalurgia y fabricación de productos metálicos 41.680 179.437

Industria de la construcción de maquinaria y equipo mecánico 11.982 2.703

Industria de material y equipo eléctrico, electrónico y óptico 12.154 2.349

Fabricación de material de transporte 36.541 12.106

Industrias manufactureras diversas 11.154 74.629

TOTAL SUMINISTROS 441.949 1.329.998


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2.5. Sistemas implicados

• Motores eléctricos. Los motores son grandes consumidores de energía, contabilizando más de dos tercios de la energía usada en la industria. Por tanto, las ineficiencias en estos sistemas tienen una elevada repercusión en los costes energéticos.

La eficiencia de los motores se puede ver redu-cida por el número de horas de funcionamiento, la antigüedad de la máquina y por condiciones climatológicas extremas de funcionamiento. En estos casos, se puede medir su rendimiento actual a través de los analizadores de redes que nos permiten obtener el voltaje, la intensidad y el factor de potencia.

Los motores, generalmente, están en su máxima eficiencia cuando su carga es igual o ligeramente superior a la capacidad establecida. Si el extrusor es más grande de lo necesario, el motor no alcan-zará la carga establecida y no funcionará en su punto óptimo de eficiencia.

• Compresores. Para tener la presión de aire necesaria para el inflado del plástico se utiliza un compresor de aire, que disminuye el volumen de una determinada cantidad de aire y aumenta su presión por procedimientos mecánicos.

El aire comprimido posee una gran energía poten-cial, ya que si elimináramos la presión exterior, se expandiría rápidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y herramientas, como martillos neumá-ticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena y pis tolas de pintura.

• Equipos de aire comprimido. La producción de aire a presión en la industria es un proceso muy caro desde un punto de vista energético, ya que gran parte de la energía consumida por el compresor se pierde en forma de calor. Una mala utilización de este servicio o un mal mantenimiento de la insta-lación (sobre todo en lo que concierne a la detec-ción de fugas) suponen un despilfarro energético (y, por supuesto, económico). El caudal de calor que se elimina en el compresor puede emplearse como una corriente residual de baja temperatura, bien para sistemas de calefacción, para el precalenta-miento del aire de alimentación a calderas o para su utilización como foco frío en una bomba de calor.

• Sistemas de iluminación. La iluminación en las instalaciones industriales es un tema complejo debido a la gran diversidad de equipos disponibles en el mercado, sus aplicaciones y las diferencias individuales de percepción.

Desde un punto de vista energético, el gasto en iluminación puede representar un porcentaje muy elevado de la factura energética, llegando a superar en muchos casos el 10% en instalaciones industriales y el 50% en oficinas.

• Medidas de acondicionamiento de edificios. La energía que se utiliza para el acondicionamiento de edificios tiene como objetivo mantener la temperatura en los niveles adecuados para tener una sensación de confort (mediante sistemas de calefacción y aire acondicionado) y para mantener unos niveles de renovación de aire adecuados (mediante sistemas de ventilación).

Un sistema perfecto para el acondicionamiento de edificios supondría que, una vez alcanzada la tempe-ratura deseada en su interior, no habría que realizar ningún otro aporte energético para mantenerlo.

Sin embargo, incluso en el mejor de los casos, la mayoría de los edificios tienen pérdidas de calor hacia el exterior, lo que hace que deba realizarse un aporte continuo de energía para compensarlas. Cuanto menores sean esas pérdidas, menor gasto energético se realizará. En muchas ocasiones, la factura energética del acondicionamiento es muy elevada, sin que las empresas tengan conciencia clara de ello. De hecho, suele ser uno de los puntos que más oportunidades ofrece a la mejora de la eficiencia energética.

• Hornos y secaderos. Los secaderos son equipos de intercambio en los que un agente secante absorbe la humedad del producto a secar. El agente secante suele ser o aire caliente cuya temperatura se ha elevado gracias a la combustión de un fuel o directa-mente los gases producto de la combustión.

• Calderas. Las calderas son los equipos más empleados para el aprovechamiento energético de los combustibles. A diferencia de los equipos eléc-tricos, son sistemas que no suelen tener eficien-cias térmicas muy elevadas. En estos casos, las ineficiencias mayores se producen por malas condi-ciones de funcionamiento y por un mantenimiento inadecuado de las mismas.

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• Torres de refrigeración. El rendimiento de una torre de refrigeración depende, principalmente, de la superficie de intercambio de calor que se ha montado, de la buena distribución del agua, de la cantidad de aire aspirado y del estado del aire exterior. La diferencia entre la tempera-tura de agua fría deseada y la temperatura del termómetro húmedo (llamada distancia límite de enfriamiento) es significativa para el tamaño de la torre. Cuanto mayor sea dicha distancia límite de enfriamiento, más pequeña se hace la torre y, por consiguiente, más económica. La distancia límite debe ser, como mínimo, de 3 ºC - 4 ºC.

3 Mejoras tecnológicas y en proceso que favorezcan la eficiencia energética

Un aspecto de vital importancia para el ahorro energético es el conocimiento del funcionamiento y características de los equipos productivos por parte del personal que los va a utilizar, para evitar que la maquinaria funcione durante más tiempo del necesario y en condiciones no óptimas. Por otro lado, es crucial para alcanzar un mejor aprovechamiento de los equipos, y consecuentemente un ahorro energético, el mantenimiento y limpieza de los equipos. El correcto mantenimiento y limpieza de piezas esenciales en el desarrollo de la cadena de valor, como calderas, hornos, secaderos, etc., evita la acumulación de depósitos de hollín en la maquinaria, optimizando los

rendimientos energéticos, lo cual puede suponer ahorros de combustible entre el 1% y el 4% de media en las instalaciones, si bien pueden darse casos de ahorro muy superiores.

3.1. Motores eléctricos

Para mejorar la eficiencia en los motores eléctricos se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Revisión y optimización de los procesos indus-triales: un correcto programa de mantención preventiva es de gran ayuda, ya que cada vez que un motor eléctrico sale a reacondicionamiento general, su eficiencia global baja en alrededor de un 2%.

• Sustitución de motores antiguos por otros más eficientes. Los nuevos motores que se comer-cializan actualmente son más eficientes que los antiguos y demandan menos energía, lo que se traduce en ahorros de energía eléctrica. Estos motores producen la misma potencia mecánica que los motores estándar con un menor consumo eléctrico, llegando a reducir las pérdidas energé-ticas en un 45%, teniendo una vida útil mayor y operando a temperaturas más bajas por la incorpo-ración de ventiladores y sistemas de enfriamiento más eficientes. Adicionalmente, utilizan diseños y materiales aislantes de mayor calidad.


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• Dimensionamiento adecuado: Es recomendable no utilizar maquinaria sobredimensionada. Como norma general se recomienda que la potencia nominal esté sobredimensionada del 5% al 15% respecto a la potencia necesaria para el proceso productivo en la que se emplea.

• Arranque de motores. Para evitar las sobreinten-sidades eléctricas y los sobreesfuerzos mecánicos se han desarrollado dispositivos de arranque suave. Estos permiten ajustar en incrementos pequeños los esfuerzos mecánicos y la corriente utilizada en el arranque.


Una adecuada iluminación es muy importante para garan-tizar el confort de las personas y está relacionada con aspectos motivacionales y de seguridad en el trabajo. Por tanto, además del ahorro energético que se pueda conseguir es importante no olvidar que la iluminación del entorno de trabajo debe ser el adecuado para las activi-dades a las que se dedican.

• En el mercado existen diversidad de lámparas;incandescentes, de descarga y LED o lámparas de diodo. Las lámparas incandescentes son las de menor rendimiento debido a que gran parte de la energía que consumen se convierte en calor. Las de descarga requieren para su correcto funciona-miento la incorporación de cebadores y balastos.

Por último, la tecnología LED presenta importantes ventajas frente a las dos anteriores, como son: ahorros de energía eléctrica y en mantenimiento y reposición, así como en emisiones de CO2.

• Siempre que sea posible es conveniente la utili-zación de la luz natural, para lo que se pueden colocar claraboyas en las instalaciones.

• Esposibleademásdemejorar lautilizaciónde lailuminación a través de detectores de presencia de luz natural.

3.3. Compresores y sistemas de aire

Se estima que aproximadamente el 60% del coste ener-gético para el proceso de estirado-soplado se puede atri-buir al sistema de aire comprimido. Un uso eficiente de estos sistemas depende de tres factores:

• Seleccionareltipoyeltamañocorrectosdelcompresoro de la bomba para igualar los niveles de uso.

• Trabajaralapresiónadecuadaparaunaproduccióncorrecta.

• Establecerprocedimientosrigurososdemanteni-miento para reducir al mínimo los escapes.

Los sistemas de control avanzados permiten que los compresores se pueden localizar en diversas zonas del

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circuito y conectarse desde un interruptor central. Éste es un método para controlar sistemas de aire compri-mido más económico y eficiente energéticamente que trabajar con un solo compresor grande durante largos periodos de tiempo.

3.4. Hornos y secaderos

El procesado de plásticos a altas temperaturas implica necesariamente un precalentamiento y un gran aporte de calor para conseguir que los componentes clave estén a la temperatura requerida antes de que el proceso comience. Además, el periodo de preparación es, a menudo, más largo que el necesario para cerciorarse de que las temperaturas sean aceptables. La introducción de medidas que permitan una mayor eficiencia ener-gética de los equipos que intervienen en los diferentes procesos productivos del plástico depende, en gran medida, de las características de las materias primas que se consuman en el proceso de elaboración, así como de las condiciones de tratamiento de esas materias primas. No obstante, existen aspectos, que independientemente del proceso productivo que se aplique, se deben tener en cuenta para conseguir que los equipos funcionen de forma eficiente:

• Aislamiento de hornos y secaderos. La dife-rencia de temperatura entre el interior del horno y el ambiente determina las pérdidas de energía por conducción. Por ello, la calidad del aislamiento ha de ser mayor cuanto más elevada sea la tempera-tura interior de trabajo del equipo. Los defectos de aislamiento son un importante foco de pérdidas. Conviene, por tanto, revisar periódicamente el estado de la capa aislante y hacer mediciones de la temperatura superficial de las paredes para asegurar que las pérdidas por este concepto se mantienen dentro de un margen aceptable.

• Régimen de funcionamiento. El modo carga y descarga de los equipos, así como el tiempo entre tratamientos sucesivos, influyen en las pérdidas de calor a través de puertas y aberturas. En equipos discontinuos, la apertura de puertas conlleva el escape de cierta cantidad de aire caliente de su interior que es necesario calentar posteriormente. En los hornos continuos estas pérdidas son infe-riores y son más adecuados cuando se procesan cantidades elevadas de producto.

• Sistemas de recuperación de energía. En los

equipos de combustión es posible acoplar un recu-perador de calor de los gases de combustión para precalentar el aire de entrada a los quemadores e incluso dotarlos de quemadores especiales que permitan integrar esta recuperación de calor. En cuanto a los equipos eléctricos, se puede recu-perar, por ejemplo, la energía del agua de refri-geración de hornos de inducción. Mediante un sistema de intercambiadores de calor y ajustando la temperatura de salida del agua se puede conse-guir una recuperación de energía de hasta el 12% de la energía disipada.

• Regulación de temperatura. Un buen sistema de regulación de temperatura en el interior de los equipos asegura un consumo energético ajustado a las nece-sidades del proceso. En este sentido, se ha producido un enorme avance gracias al desarrollo de las aplica-ciones electrónicas de control de temperatura.

3.5. Sistemas de calefacción

La calefacción puede ser una parte significativa de los consumos energéticos, aunque se pueden conseguir ahorros de hasta un 10% mejorando el aislamiento e instalando calderas eficientes. No obstante, otras mejoras que pueden introducirse en los equipos afecta-rían al tratamiento de combustibles y fluidos térmicos, se incluyen las siguientes:

• Conexión de la caldera. Es recomendable conectar las calderas lentamente, y nunca inyectar agua fría a un sistema caliente, ya que los cambios bruscos de temperatura pueden dañar la caldera.

• Operación de la caldera. Hacer operar a la caldera en condiciones normales o máximas, según la carga demandada por el proceso. Con esta medida evitamos que la caldera opere en exceso y consuma energía de forma innecesaria.

• Sistema de combustible. Asegurar que el sistema de combustible funciona correctamente y sin fugas. Purgar las calderas antes de encender el quemador, para prevenir explosiones en ellas.

• Relación aire/combustible. Verificar por parte del técnico de mantenimiento la relación aire/combus-tible manteniendo los quemadores bien ajustados y limpios. Con esta medida se consigue una combus-tión más eficiente y un menor consumo de combus-


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tible. Para monitorizar este aspecto se puede llevar a cabo análisis de los gases de escape.

• Alimentación del agua. Cuidar extremadamente el sistema de alimentación de agua de la caldera, encargado de bombear la alimentada en el sistema de vapor hasta la caldera. Si renovamos el aceite de los elementos de la bomba de agua, manten-dremos un buen funcionamiento.

• Aislamiento. Revisar la temperatura superficial de las paredes de los equipos y verificar el estado de su aislamiento. Una temperatura superficial supe-rior a los 35 ºC es inadecuada por motivos de segu-ridad (quemaduras) y por las elevadas pérdidas energéticas que supone.

• Controladores de velocidad. Usar dispositivos controladores de velocidad en los motores de las bombas de agua de alimentación. Esto permite variar la frecuencia de la alimentación al motor y, por lo tanto, modificar su velocidad para adap-tarla al caudal de agua adecuado a la demanda del proceso al que abastece.

3.5.1 Líneas de vapor y condensados

De igual forma deben optimizarse las líneas de vapor y condensados, teniendo en cuenta aspectos como:

• Reducción de la presión del vapor: Un aspecto importante a controlar es la presión del vapor. A cada presión de vapor corresponde una determi-nada temperatura de vapor saturado o húmedo. Cuanto mayor es la presión mayor será la tempe-ratura. Los cambiadores de calor suelen diseñarse de manera que sólo se transmite el calor latente del vapor. Para calcular la superficie de caldeo es preciso que exista un gradiente de tempera-turas entre el vapor y el producto. Si el gradiente de temperaturas es alto, la superficie de caldeo puede ser reducida. A menudo se parte de este planteamiento, pero en otros casos la presión de vapor viene prefijada, y toda reducción supone un gasto. También el calor latente (calor de evapora-ción o de condensación) del vapor depende de la presión. Cuanto menor sea ésta, tanto mayor será el calor. Por tanto, si se utiliza vapor a baja presión se aprovecha más energía en el intercam-biador que con vapor a alta presión, siempre que la presión alcance un nivel mínimo para asegurar el retorno del condensado sin problemas.

• Recuperación de condensados de vapor: Existen instalaciones en que se evacúa sin apro-vechar la totalidad de la mezcla de condensado y vapor de expansión. En general, sólo se suele aprovechar un máximo del 75% de la energía contenida en el vapor, mientras el 25% restante está contenido en el condensado evacuado. Por consiguiente, el objetivo es evitar las pérdidas de energía. Otro parámetro básico para mini-mizar las pérdidas por condensados es reducir su caudal de origen: los purgadores son elementos mecánicos que pueden fallar y dejar pasar vapor que se pierde en el circuito de condensados. Un correcto diseño, elección de tipo, inventariado y revisión periódica de los purgadores ayudará enormemente a reducir el consumo de vapor notablemente; asimismo, dispositivos como estaciones de comprobación y colectores de retorno de condensados facilitan la labor de revi-sión y/o modificación. La consideración de la red de purgadores como equipos de instrumentación de la planta, en lugar de parte de la red de tube-rías, permite aplicar criterios más estrictos para evaluar su operación. Cabe indicar también que la tecnología de fabricación de estos dispositivos ha evolucionado notablemente en los últimos años.

• Mejora del aislamiento de las tuberías: Permite minimizar el calor que se pierde durante el trans-porte de calor.

3.5.2 Análisis de combustión de equipos

Todo programa de mejora energética debe tener entre sus objetivos el aumento de la eficiencia de los equipos de combustión tanto en lo relativo a la reducción de la temperatura de la salida de humos como a la reducción del exceso de aire.

Según las diversas normativas legales existentes, es obligatorio realizar análisis de la combustión en los generadores de calor (calderas, hornos). Estos análisis son fundamentales a la hora de conocer el estado y el funcionamiento de los equipos con el objeto de encontrar acciones que permitan optimizar los sistemas de combustión y, por tanto, obtener ahorros, tanto en términos energéticos como económicos. Los análisis de los gases de combustión permiten calcular el rendimiento energético de la com bustión. Los parámetros que se tienen en cuenta suelen ser el exceso de aire y el contenido de ciertos gases (O2, CO2 y CO).

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Con la medición de los parámetros anteriormente mencionados se pueden detectar problemas o ineficien-cias que disminuyan el rendimiento de la combustión. Así, las temperaturas de humos altas pueden deberse a alguno de los siguientes aspectos:

• Excesodetiroquedisminuyaeltiempodecontactode los gases con las superficies de intercambio.

• Suciedad en las superficies de intercambio decalor que dificulten dicho intercambio.

• Deteriorodelacámaradecombustión.

• Equipodecombustióndesajustado.

• Cámaradecombustiónmaldiseñada.

• Recorridoinsuficientedeloshumos.

• Excesodecombustión.

Una baja proporción de CO2 puede deberse a:

• Excesodeaire.

• Acusadodefectodeaire.

• Faltadeestanqueidadenlacámaradecombustión(filtraciones de aire).

• Malfuncionamientodelreguladordetiro.

• Cámaradecombustióndefectuosa.

• Llamadesajustada.

• Quemadorqueactúaenperiodosdetiempocortoso mal regulado.

• Boquilladepulverizacióndeteriorada,suciaoinco-rrectamente seleccionada.

• Defectos de distribución de aire (defectos en elventilador y conductos de aire).

• Malaatomización.

• Elquemadornoesapropiadoparaelcombustibleutilizado.

• Presióndelcombustibleincorrecta.

La salida de humos opacos se suelen producir por:

• Mal diseño o ajuste incorrecto de la cámara decombustión.

• Llamaqueincideensuperficiesfrías.

• Malfuncionamientodelquemador.

• Tiroinsuficiente.

• Mezcla no homogénea de combustible y aire. Mal suministro de combustible.

• Boquilladefectuosaoinadecuada.

• Filtracionesdeaire.

• Relaciónaire/combustibleinadecuada.


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• Hogardefectuoso.

• Reguladordetiromalajustado.

3.5.3 Sustitución de combustibles

La sustitución de productos petrolíferos (fuelóleo, coke) por gas natural supone, además de una notable reduc-ción de emisiones de CO2 y contaminantes, una mejora significativa del rendimiento de combustión.

Los gases producidos por este tipo de combustibles no pueden enfriarse por debajo de 175 ºC - 200 ºC, en función de su contenido en azufre. Sin embargo, en la combustión del gas natural puede bajarse sin riesgo esta temperatura hasta los 120 ºC -130 ºC, lo que supone un mayor aprovechamiento del poder calorífico contenido. Además, combustibles como el fuelóleo requieren una importante cantidad de energía para su trasvase y preca-lentamiento hasta las condiciones de utilización.

Finalmente hay que considerar la posibilidad de emplear la biomasa como combustible.

3.6. Uso eficiente del agua

Como hemos señalado anteriormente, el agua se presenta como una materia prima muy utilizada a la par que imprescindible en el proceso de fabricación de toda variedad de plásticos. Por ello, es conveniente realizar un análisis de la calidad del agua. Algunos procedimientos empleados son los siguientes:

• El control de agua bruta se realiza con el fin deadecuar el proceso de tratamiento del agua a sus características. Cuanta mayor sea la calidad del agua, menores serán los costes de tratamiento.

• Siobservamosquelosdatosobtenidosdelanálisisde agua de alimentación no corresponden a valores adecuados, puede que sea necesaria la corrección del tratamiento de agua a fin de evitar incrusta-ciones calcáreas y purgas excesivas.

• Si los parámetros medidos del agua del inte-rior de los equipos no son los adecuados, es necesario actuar sobre el tratamiento del agua o sobre el sistema de purgas de la caldera para evitar problemas de seguridad y calidad del vapor.

3.7. Aislamiento de redes de distribución

Las tuberías de vapor, válvulas y cambiadores de calor deben tener el más correcto aislamiento posible para evitar pérdidas de calor por radiación y convección, máxime cuando el aislamiento figura entre los métodos más eficaces de ahorro energético.

Es conveniente seguir las siguientes pautas de mante-nimiento y revisión de los elementos que configuran los sistemas de distribución:

• Tuberías calorifugadas. Asegurar que las pérdidas de calor de las tuberías sean lo más pequeñas posibles, comprobando que se encuentren calo-rifugadas y que su aislamiento está en perfecto estado. Con esto podemos reducir las pérdidas a 0,5 kg/m2h - 1 kg/m2h.

• Evitar fugas. Evitar pérdidas de energía por fugas de vapor. Todas las fugas de vapor se repararán tan pronto como sea posible para no mantener una fuga de vapor hasta que la instalación pare. Una fuga puede suponer pérdidas de calor, por lo que se encarece el coste energético.

• Inspección de las líneas de vapor. Realizar, al menos una vez por año, una inspección de las líneas de vapor, identificando el daño físico, grietas; bandas y cintas de sujeción rotas; juntas rotas o dañadas, y/o cubiertas dañadas. Con esta medida mantenemos un adecuado rendimiento de la caldera.

Un aislamiento de espesor óptimo para disminuir las pérdidas por las paredes reduce éstas al 2% - 3% de las que se producirían sin aislamiento. La instalación de aislamiento de espesor óptimo es una buena prác-tica energética y la amortización se realiza en plazos muy cortos, del orden de semanas. Cuanto mayor sea el espesor del aislamiento, mayor será su coste, pero disminuirá el valor de las pérdidas. Hay que buscar, por tanto, aquel espesor que haga mínimo el coste total de la instalación, ya que un aumento del coste en el aislamiento por encima del valor óptimo puede no quedar justificado por la disminución de pérdidas que se pueden conseguir se pueden aislar y tapar depósitos abiertos para disminuir las pérdidas de calor a través de la superficie libre de líquidos calientes, cubriéndolas con tapas o, si no es posible, disponiendo bolas flotantes de polipropileno (se reducen las pérdidas hasta en un 80%).

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3.8. Reducción del consumo de energía en el proceso

En cualquier proceso de extrusión, la eficiencia del husillo es esencial para obtener la máxima producción, así como para mantener un buen producto. La mayor parte de la energía usada durante el proceso se relaciona directa-mente con el funcionamiento de la extrusora.

• Esconvenienteoptimizarycontrolar lacantidadde agua y la temperatura en la zona de alimen-tación de la extrusora para obtener la máxima eficacia.

• Asegurarsequeelhusilloestáconvenientementeaislado.

• Dimensionamiento y control del motor eléctricopara ajustar el esfuerzo de torsión requerido por el husillo.

• Enlacalefaccióndeboquillasepuedenconseguirahorros de energía fijando la temperatura de la boquilla, lo más baja posible, pero asegurando que el flujo de material fundido es uniforme.

• Comprobación que la presión esté fijada en elmínimo en el suministro de aire comprimido.

• Utilización del “enfriado libre” siempre que seaposible.

• El dimensionamiento de losmotores de ventila-ción, bobinado y otros deben ser adecuados a la capacidad de la extrusora.

• Mantener una buena ventilación en la parte altapara la refrigeración del ventilador.

• Optimizar el sistema de circulación de agua enlos rodillos en el proceso de calentamiento-enfria-miento.

• Se debe controlar la temperatura de agua paraenfriamiento del perfil para asegurar que no se está enfriando más de lo necesario.

• Siempre que sea posible se deben desconectarlos calentadores y los ventiladores.

• Esrecomendableelusode losventiladoresparaeliminar el agua en lugar de aire comprimido.

3.9. Otros sistemas de ahorro de energía

3.9.1 Refrigeración libre

Estos sistemas se activan cuando la temperatura ambiente cae 1 ºC por debajo de la temperatura del agua de retorno. Antes de llegar al refrigerador, el agua de retorno se desvía automáticamente al refrigerador libre. Esto prerrefrigera el agua, reduce la carga en el refrigerado y la energía consu-mida por los compresores. Cuanto más cae la tempera-tura ambiente por debajo de la temperatura del agua de retorno, mayor es el efecto de la refrigeración libre. Estos sistemas suelen tener un retorno de la inversión muy rápida y el ahorro de energía es elevado.

3.9.2 Camisas aislantes en el husillo

Las camisas aislantes en el husillo son un método econó-mico para reducir el consumo de energía y disminuir el coste de los elementos de calefacción aproximadamente un 50%. Trabajan como el revestimiento termoaislante de un termo de agua caliente, reflejando el calor.

3.9.3 ‘Conformal cooling’

En el procesamiento por inyección, el calor del material fundido debe ser eliminado de la cavidad del molde para que la pieza solidifique y pueda ser expulsada. El tiempo necesario para moldear una pieza viene definido por la velo-cidad de apertura y cierre del molde. Generalmente, la parte más larga del ciclo es la fase de enfriamiento y es donde el conformal cooling puede establecer mejoras importantes.

El método tradicional para refrigerar moldes consiste en establecer canales interiores en el molde y hacer circular agua por ellos. El conformal cooling es la capacidad de crear canales en el molde que sigan los contornos de la cavidad de la pieza. El objetivo es enfriar la pieza rápida y uniformemente, y la reducción del tiempo de enfria-miento obtenida respecto al método convencional puede ser del 20% - 50%. Además, una reducción del tiempo de ciclo y de los niveles de residuos da lugar a una reduc-ción significativa del coste.

3.9.4 Motores hidráulicos

Las máquinas de inyección hidráulicas utilizan menos energía para el funcionamiento básico de la máquina que


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la máquina hidráulica equivalente, ya que las máquinas eléctricas utilizan energía sólo cuando se requiere movi-miento. Además de ahorros de energía, consiguen una eficiencia más alta del sistema y lo más importante, alta repetibilidad de todos los movimientos de la máquina. En comparación con las máquinas hidráulicas, las eléc-tricas tienen la delantera especialmente en aplica-ciones rápidas. Por ejemplo, cuando se requiere de un disparo rápido de inyección para la fabricación de piezas de paredes delgadas, con alta resistencia y aspecto atractivo.

3.9.5 Curado de tintas ultravioleta en atmósfera de nitrógeno

La tecnología ultravioleta permite una mayor produc-tividad y elimina la contaminación por ozono, además de conseguir en el aspecto de calidad superficies más brillantes, mayor resistencia química y a la abra-sión, y obertura sin olores.

4 Bibliografía

• Energía en el procesado de plásticos. Informe euRecipe (2006).

• Mejores técnicas disponibles en la producción de polímeros. Comisión Europea (2007).

• Manual de eficiencia energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la Industria. Gas Natural Fenosa.


• Disminución de costes energéticos en la empresa. Fundación Confemental.

• Guía de ahorro energético en instalaciones industriales. Comunidad de Madrid.

• Diagnóstico energético en plásticos Gamoz. Pesic.

• Plan de ahorro y eficiencia energético. Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía.

• Observatorio del Plástico (www.observatorioplastico.com).

• Revista de la Asociación Valenciana de Empresarios de Plásticos (www.avep.es).

• Programa enerpyme (www.enerpyme.es).

• Observatorio Industrial Sector Químico: (www.mityc.es/Observatorios/Observatorios/SectorQuimico).

• Asociación Española de Industriales de Plásticos (Anaip) (www.anaip.es).

• Artículos varios de web del sector (www.plast21.com).

12 Fabricación de productos de plástico

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






13 Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor

CNAE 29.3




0.1. Caracterización del sector de fabricación de componentes para automoción 7


1.1. Proceso de tratamiento de superficies 10

1.2. Proceso de inyección de plásticos 11

1.3. Proceso de inyección de poliuretano 11

1.4. Proceso de transformados metálicos 12

1.5. Proceso de vulcanizado de caucho 12

1.6. Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos 13

1.7. Proceso de formulación de vidrio de automoción 13


2.1. Ineficiencias en los procesos 15

2.1.1. Proceso de tratamiento de superficies 15

2.1.2. Proceso de inyección de plásticos 15

2.1.3. Proceso de inyección de poliuretano 15

2.1.4. Proceso de transformados metálicos 16

2.1.5. Proceso de vulcanizado de caucho 16

2.1.6. Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos 16

2.1.7. Proceso de formulación de vidrio de automoción 16

índice3. Mejoras tecnológicas y en proceso que favorezcan la eficiencia energética 16

3.1. Consumo eléctrico 16

3.1.1. Mejoras en motores eléctricos 17

3.1.2. Mejoras en sistemas de aire comprimido 18



3.1.5. Utilización de bombas de calor 21

3.1.6. Utilización de sistemas de cogeneración 21

3.2. Generación y utilización del calor 21

3.2.1. Calderas y hornos 21

3.2.2. Gestión de líneas de vapor y condensados 22

3.2.3. Recuperación de calor de fluidos de proceso 23

3.2.4. Mejoras en el aislamiento térmico 23

3.3. Consumo de aguas 24

3.4. Utilización de energías renovables 25

3.5. Mejoras en la gestión 25

4. Bibliografía 28


Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3)

13

Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3)

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0 Introducción

A través de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energé-tica en España 2004-2012 (E4) se estableció en 2005 un plan de acción (PAE4) consistente en una serie de medidas prioritarias a adoptar en los diferentes sectores económicos (industria, transporte, edificación, servicios públicos, equipamiento, agricultura y transformación de la energía). La evolución sectorial de consumos ha sido muy dispar, pues frente a crecimientos destacables, como en transporte o edificios, la disminución ha estado del lado de la industria, y las variaciones de intensidad han tenido igualmente diferencias claras. Estas medidas han supuesto una reducción de consumo energético: Sin embargo, en el año 2007 se ha revisado este plan de acción (PAE4+) con el objetivo de incidir en aquellos aspectos que necesitan mejorar su comportamiento en términos de consumo energético.

Para poder enmarcar el sector económico objeto de análisis, la fabricación de componentes para automoción, es necesario tener en cuenta este marco y, de manera especial, el comportamiento del sector industrial.

A la hora de diseñar la E4, se realizaron análisis de los subsectores que compondrían la industria. Las acti-vidades alrededor de la fabricación de componentes para automoción, por su diversidad, se encontrarían, en buena parte, reflejadas en estos subsectores (transfor-mados metálicos, química, transporte, etc.), por lo que las medidas examinadas deben tenerse en cuenta como

mejoras posibles a acometer en nuestro sector. Dentro del análisis de la industria llevado a cabo por la E4, la industria química, de minerales no metálicos y siderurgia y fundición aparecían como los principales consumidores de energía. En la revisión de la E4 en 2007 se constataba que el sector industrial había disminuido porcentualmente su peso en el balance de energía: así, se ha pasado de un peso del 37,8% en 2000, al 35,7% en 2005, teniendo un crecimiento medio anual del 2,3%, frente al 3,5% final del total nacional. Analizado el potencial del sector con relación al ahorro, se ha señalado que en 2012 se podría alcanzar una reducción del consumo sectorial del 8,9%. Entre las medidas para aumentar el comportamiento del sector industrial cabe citar las siguientes:

• Desarrollodeacuerdosvoluntariosconpatronalesdelsector para comprometer a las asociaciones empre-sariales y a las industrias para alcanzar el potencial de ahorro de energía detectado por el sector.

• Auditorías energéticas que permitan determinarpotenciales de ahorro, faciliten la toma de deci-siones en cuanto a inversión u ofrezcan un bench-marking de procesos productivos.

• Ayudaspúblicasparalainversión.

• Medidaslegislativas,comolainclusióndeanálisisenergéticos ACV para la selección de la tecno-logía disponible más eficiente en todo proyecto de inversión.

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Estas medidas ya están siendo aplicadas. Sin embargo, iniciativas como los análisis de subsectores económicos rela-cionados con la fabricación de componentes para la automo-ción en el diseño previo a la E4, o las medidas que se ponen de manifiesto en este estudio, deben considerarse a la hora de determinar posibles mejoras de eficiencia energética.

Por otra parte, no debe olvidarse que nuestro sector es proveedor de soluciones para facilitar el transporte, el sector de mayor consumo de energía en España (alrededor del 40%), motivo por el que debe observar de cerca las medidas establecidas en este sector. No en vano, algunas de las medidas adoptadas en la E4 afectan directamente a los fabricantes de componentes: la renovación del parque auto-movilístico con vehículos más eficientes (menor consumo, menor peso, más seguros, trazables en sus componentes, etc.) o la inclusión de biocarburantes, con el correspondiente impacto en la fabricación de las piezas de los automóviles.

Otro de los ejes de la E4 es la mejora en las condiciones de edificación (representa alrededor del 17% del consumo de energía). Si bien no se trata de medidas específicamente dise-ñadas para la industria, no es menos cierto que para grandes instalaciones industriales se señala la necesidad de tener en cuenta la viabilidad técnica, medioambiental y económica de sistemas alternativos, como los de producción de energía basados en energías renovables, los sistemas de cogene-ración, de calefacción o refrigeración central o las bombas de calor, en aras de su eficiencia energética. Desde el punto de vista de la edificación, aspectos como la ubicación, la envolvente térmica del edificio (características térmicas de los cerramientos, las fachadas, ventanas, cubierta y suelo), las condiciones de operación o los rendimientos de las insta-laciones térmicas (calderas de calefacción y agua caliente, como generadores de frío y equipos de tratamiento y trans-porte de fluidos) y los equipos de iluminación impactan sobremanera en los costes energéticos.

0.1. Caracterización del sector de fabricación de componentes para automoción

A la hora de delimitar el alcance del sector de fabricación de piezas y componentes del sector del automóvil, el mismo puede abordarse de una forma amplia. La Asocia-ción Española de Equipos y Componentes para Automo-ción (Sernauto), en su análisis de perfiles de la industria del año 2007, engloba a las empresas de este sector en 14 subsectores representativos de más del 90% del sector de fabricantes de componentes y equipos de automoción (quedando excluidas pequeñas empresas dedicadas a la fabricación de carrozados especiales y a la distribución).

Los subsectores implicados serían los siguientes:

• Subsector de caucho, goma y plástico. Aglu-tina en torno al 17% de las compañías del sector de componentes para automoción y repre-senta aproximadamente un 20% de la factura-ción del conjunto de sectores que engloban a los fabricantes de componentes. El 25% es de capital nacional. A este subsector pertenecerían empresas que fabrican diferentes productos de caucho y goma, como tubos, correas de transmi-sión, manguitos, perfiles, juntas de estanqueidad, fuelles, amortiguantes, o elementos caucho-metal y plástico-caucho, y productos de plástico como adhesivos, asientos, respaldos, apoya cabezas, tableros techos volantes, parachoques, tubos o depósitos.

• Subsector de electrónica. En torno al 4% de las empresas fabricantes de componentes de automo-ción pertenecerían a este subsector, que factura algo menos del 10% del conjunto de sectores de fabricantes de componentes. Aproximadamente, el 75% tiene capital nacional. Se incluyen en este subsector compañías de segundo y tercer nivel que fabrican diferentes productos, como termos-tatos, reguladores de velocidad, interruptores, captadores de presión y temperatura, solenoides, circuitos integrados, temporizadores, sistemas ABS o relés con circuito electrónico, siendo productos de alto valor añadido.

• Subsector de embutición y estampación. Aproxi-madamente el 10% de los centros de trabajo del sector de componentes para automoción conforman este subsector, que representa entre un 10% y un 15% de la facturación, siendo prácticamente el 100% de estas empresas de capital nacional. Se incluyen las que fabrican carrocerías, piezas de motor, freno, dirección, capós, aletas laterales, puertas, tapas, manguitos, depósitos, pedales, soportes de tubo de escape, etc.

• Subsector de ensamblaje. En torno al 20% de las compañías del sector de componentes perte-necen a él, representando el 50% de la factu-ración del conjunto de sectores que engloban a los fabricantes de componentes. En este subsector se fabrican productos como puertas, capós, portones, bisagras, sistemas de freno, pedales, sistema de amortiguación, módulos de puerta, techos y asientos, soportes de rueda de recambio, etc.


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• Subsector de equipos de comprobación y veri-ficación. Representa menos del 1% de la factura-ción y apenas un 3% de las empresas del sector de componentes para automoción se incluye en este subsector. Éstas fabrican diferentes productos, como bancos de prueba, osciloscopios, equipos de diagnóstico de freno, analizadores de humo, comprobadores de baterías, etc.

• Subsector de equipos eléctricos. Supone entre el 10% y el 15% de la facturación del sector, englobando en torno al 15% de las empresas del sector. Estas compañías fabrican diferentes productos, como accesorios para baterías, acumuladores, arrancadores, bocinas, bujías, cableado para automoción, cables de freno, cargadores, conectores eléctricos, conmuta-dores, lámparas, luces de freno, o motores eléc-tricos de corriente continua.

• Subsector de forja. Representa menos del 5% de la facturación y son fabricantes de piezas para cajas de cambio, freno, transmisión, motor, piezas de seguridad, piñones, bujes de sincronización, árboles primarios, coronas, brazos de suspensión, bielas, ruedas dentadas, balancines, ejes, bridas de tubos de escape o bisagras.

• Subsector de fundición. Supone algo más del 5% de la facturación del total y medio centenar de empresas. Son fabricantes de brazos de suspen-sión, discos de freno, pinzas de freno, volante motor, bloque motor, cárter o cajas diferenciales.

• Subsectores de herramientas, útiles, moldes y matrices. Representa poco más del 5% del sector y son fabricantes muy heterogéneos: como bancos de prueba, equipos auxiliares de garaje, equipo de extrac-ción de gases, frenómetros, gatos, herramientas de mano, juegos de llaves, remachadoras, rectificadora de zapatas y prototipos, moldes, y matrices.

• Subsector de mecanizado y decoletaje. Engloba a poco más del 5% de las empresas del sector y realizan mecanizado de piezas de motor, frenado, suspensión, seguridad, dirección y piezas varias (tornillos, taqués, casquillos, pernos, espárragos).

• Subsector de piezas sinterizadas. Supone el 5% de la facturación del conjunto de sectores y representan el 1% de las empresas del sector. Las compañías de este subsector son fabricantes de rodamientos, engranajes y cojinetes para cajas de cambio,

bombas de agua, componentes de amor tiguadores, elementos de fricción, referencias variadas, y piezas magnéticas para actuadores, masas polares.

• Subsector de productos químicos. Significa menos del 5% de la facturación de los sectores y parecido porcentaje del total de empresas del sector. Son fabricantes de productos como abrillantadores, aceites, adhesivos, aditivos, ambientadores, anti-congelantes, barnices, líquido de frenos, productos aislantes o productos de engrase y lubricación.

• Subsector de ruedas y neumáticos. Fabricantes de neumáticos, neumáticos reciclados, y cámaras de aire.

• Subsector de vidrio. Fabricantes de lunas y cris-tales de ventana y espejos.

Existe, por tanto, una gran heterogeneidad de procesos e industrias alrededor del sector automoción. La Asociación Española de Equipos y Componentes para Automoción (Sernauto) diferencia cuatro agentes principales: construc-tores de vehículos; fabricantes de equipos y componentes; distribuidores y concesionarios de vehículos, y los talleres de reparación y servicios posventa.

Nuestro objeto de análisis se centra en el segundo grupo, los fabricantes de componentes, piezas y accesorios para vehículos de motor (CNAE 2009: 29.3). El sector de la indus-tria de equipos y componentes para automoción es un elemento clave en la industria del automóvil, al concentrar más de dos terceras partes de la producción de las piezas que constituyen un vehículo. Únicamente el tercio restante quedaría bajo la responsabilidad directa del constructor. Este porcentaje muestra una tendencia al alza, consecuencia de la especialización de la industria de componentes en nuevas tecnologías, mientras que los constructores concentran su actividad en la fabricación de motores y principales subcon-juntos, el ensamblaje y diseño del vehículo y, principalmente, en la comercialización del vehículo y la relación con el cliente. Los procesos productivos y responsabilidades en materia de fabricación, ensamblaje e investigación y desarrollo quedan cada día más en manos de la industria de componentes.

Además, y en función del mercado al que destinan sus productos, los agentes que constituyen el sector de compo-nentes se clasifican en:

• Mercado de primer equipo

- Fabricantes de primer nivel (TIER-1): fabri-cantes de sistemas, subsistemas y compo-

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nentes completamente terminados con alta tecnología con suministro directo al fabrican-te de vehículos.

- Fabricantes de segundo nivel (TIER-2): fabricantes de sistemas, subsistemas y com-ponentes completamente terminados con alta tecnología para su montaje en sistemas o subsistemas con suministro directo al fa-bricante de componentes o fabricantes de vehículos.

- Fabricantes de tercer nivel (TIER-3): fabricantes de productos semielaborados o materias primas con suministro a fabrican-tes de vehículos o componentes.

• Mercado de recambio

- Recambios originales: aquellos que son de la misma calidad que los utilizados para el montaje de los vehículos y se fabrican si-guiendo las especificaciones y normas de producción establecidas por el fabricante de vehículos para la producción de componen-tes o recambios. Se incluyen los recambios fabricados en la misma línea de producción.

- Recambios de calidad equivalente: aquellos fabricados por cualquier empresa que pueda certificar, en todo momento, que los recambios son de la misma calidad que los componentes que se utilizan para el montaje de los vehículos.

- Accesorios: piezas para su montaje en ve-hículos que no se incorporen en general de serie en los vehículos.

En la industria de componentes del automóvil es posible encontrar hasta 1.000 productos diferentes, siendo clasi-ficables los productos finales en 33 familias agrupables a su vez en nueve grupos de productos.

Un análisis de los grupos de productos delimita mejor la actividad de las compañías:

• Carrocería. Del total de empresas ubicadas, un elevado porcentaje pertenece a este grupo, que comprende productos de carrocería exterior e inte-rior, como accesorios, asientos, puertas y ventanas y estampación de chapa. La actividad se centra, mayoritariamente, en proveer a las empresas cons-tructoras, ya que una gran parte de las compañías dedicadas a carrocería, más del 50%, son TIER-1.

• Chasis. A este grupo pertenecen las empresas fabricantes de bastidores, suspensiones, frenos, Fuente: Sernauto.

Tabla 1. Grupos de productos de la industria de compo-nentes del automóvil.

Descripción de la familia Grupo de productos

Accesorios

Carrocería

Carrocerías especiales - componentes

Carrocería exterior

Carrocería interior

Embutición y estampaciones de chapa

Pedales y mandos a distancia

Piezas de plástico

Puertas y ventanas

Caucho y goma Caucho y goma

Chasis, bastidor y sus elementos

Equipo chasis

Dirección

Embragues

Frenos y sus elementos

Fundición

Suspensión

Transmisiones, puentes y ejes

Componentes electrónicos

Equipo eléctrico y electrónico

Equipo eléctrico

Sistemas de calefacción y aire acondicionado

Cajas de cambio y diferenciales

Equipo motor y transmisión

Carburación e inyección

Distribución

Forja

Juntas

Lubricación y refrigeración

Motor

Piezas sintetizadas y elementos de fricción

Ruedas y neumáticos Neumáticos y llantas

Productos químicos Plásticos y químicos

Rodamientos y componentes Rodamientos

Equipos de comprobación y verificación

OtrosHerramientas y útiles

Mecanización bajo plano o muestras - útiles


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amortiguación y dirección. En torno al 50% son TIER-1.

• Equipo eléctrico. Comprende una amplia gama de actividades que abarcan la fabricación de equipos de aire acondicionado, iluminación, sistemas elec-trónicos, etc.

• Caucho y goma. Comprende la fabricación de piezas de pequeño tamaño, como manguitos, espumas de poliuretanos, piezas de silicona, etc. La práctica totalidad de estas empresas son TIER-2, por lo que no tienen una dependencia con las plantas constructoras de vehículos tan acusada como los grupos anteriores, sino que su producción se destina a compañías de montaje que poste-riormente proveen a las plantas constructoras de vehículos.

• Equipo motor. Se incluyen todos los elementos de los motores, carburación, inyección, distribución, diferenciales, etc. En torno al 40% de las empresas que dedican sus actividades a su fabricación son TIER-1, mientras que el 33% son empresas de recambio, existiendo una clara dependencia con las plantas constructoras.

• Neumáticos y llantas. Se trata de compañías con un elevado número de empleados, elevada factura-ción y que dependen de grandes grupos internacio-nales. El 87% de las líneas productivas de neumá-ticos y llantas corresponden a empresas TIER-1 y de recambio y son proveedoras directas de las plantas constructoras de vehículos.

• Plásticos y químicos. Comprende los líquidos del vehículo, refrigerante, líquido de frenos, aceite a pinturas, resinas, masillas, etc.

• Rodamientos. En la fabricación de rodamientos únicamente el 20% de las líneas productivas son TIER-1, y el 40% TIER-2.

• Otros. Productos que no se pueden incluir en el resto de grupos tales como equipos de compro-bación y verificación”, herramientas y útiles y mecanización bajo plano o muestras útiles. Se trata de un porcentaje poco significativo.


A pesar de la diversidad de actividades y productos, Sern-auto identifica siete procesos principales que aplican a la mayoría de productos:

• Tratamientodesuperficies.

• Inyeccióndeplásticos.

• Inyeccióndepoliuretano.

• Transformadosmetálicos.

• Vulcanizadodecaucho.

• Formulacióndeproductosquímicosyadhesivos.

• Formulacióndevidrio.

1.1. Proceso de tratamiento de superficies

La superficie de las piezas fabricadas en la industria de carrocería y de chasis, principalmente, necesita trata-mientos posteriores de cara a mejorar sus caracterís-

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ticas frente a la abrasión u otros agentes o cambiar su aspecto externo.

Para el tratamiento de superficies se emplean procesos físicos, químicos y procesos físico-químicos con especial relevancia en los procesos electrolíticos. En los procedi-mientos físicos utilizados en la industria del tratamiento de superficies se emplea un material abrasivo para modi-ficar las características de la superficie de la pieza a tratar. Este proceso tiene tres fases principales:

• Desengrase: se limpian y eliminan todos los elementos grasos de la chapa metálica. Esto da lugar a baños de carácter básico que producen un efluente contaminante que requiere tratamiento específico.

• Decapado: se realizan operaciones químicas que atacan a la pieza metálica para dotarla de las propiedades.

• Fijación electrolítica: por medio de ella se adhieren una serie de materiales a la pieza y le dan su acabado final.

Entre cada una de las etapas se realizan lavados de las piezas para evitar que los baños siguientes se conta-minen.

1.2. Proceso de inyección de plásticos

Cada día se incrementa más el porcentaje de piezas de plásticos contenidas en los vehículos, desde tableros de bordo, consolas, parachoques, deslizaderos, paneles de puerta, bandas embellecedoras, rejillas, soportes, etc.

El proceso consiste básicamente en la fabricación de piezas a partir de granza de diferentes termoplásticos (ABS, ABS-PC, PE, PP, poliamidas, etc.) por inyección. Estas piezas se obtienen por moldeo de masas fundidas de termoplásticos a una presión y temperatura determinadas, mediante acción de un husillo plastificador del material que ejerce como pistón en la última fase de moldeo.

Antes de la inyección del plástico es preciso acondicionar la materia prima eliminando la humedad retenida en la misma. Para ello se utiliza aire caliente procedente de un horno de gas o resistencia eléctrica. Una vez moldeada la pieza es preciso someterla a diversas operaciones de acabado y montaje que varían dependiendo del uso final.

La primera operación tras la inyección consiste en eliminar los restos de material plástico adheridos a la pieza como rebabas, troqueles y punto de inyección. Tras estas opera-ciones, la mayoría de las empresas incluyen una instala-ción de pintado de piezas. Para evitar la dispersión de la pintura, se bombea agua desde un depósito, creando una cortina en la que quedan retenidas las partículas de pintura en suspensión. En algunos casos, previamente al pintado es necesario realizar un desengrase de las piezas para garantizar la adherencia de la pintura, seguido de la etapa de secado con aire caliente. Algunas compañías incluyen operaciones de montaje de componentes antes del embalaje y expedición a cliente.

1.3. Proceso de inyección de poliuretano

La espuma de poliuretano es un material muy empleado en un gran número de componentes en el automóvil, como asientos, respaldos, apoyacodos, cabezales, paneles de puertas, paneles delanteros, volantes, etc.

En la inyección de espuma de poliuretano en molde se lleva a cabo una reacción química de polimerización que se inicia en el momento en que entran en contacto los distintos componentes que participan en la misma (polioles, isocia-natos, catalizadores, estabilizadores, colorantes).

Los procesos de inyección utilizados varían en función de las características de las espumas que se deseen obtener y de la temperatura a la que se realizan. A grandes rasgos se pueden distinguir:

• Proceso en caliente. Además de la utilización de materias primas y fórmulas específicas, se carac-teriza por necesitar un aporte energético en forma de calor superior comparativamente con respecto a otro tipo de espumas. En primer lugar, se aplica un agente desmoldeante sobre el molde que facilita el desprendimiento de la espuma al final del proceso. A continuación, se inyecta la espuma a los moldes a través de los cabezales de las máquinas de espu-mación. Los moldes se cierran y pasan al túnel de curado, donde el calor generado por unos quema-dores los mantiene a la temperatura adecuada. A la salida del túnel los moldes se abren y se procede a su desmoldeo.

• Proceso de espumación en frío. Proceso caracte-rizado por realizarse a temperaturas inferiores que el proceso en caliente y utilizar diferentes formula-ciones en sus materias primas.


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Tras la inyección, la espuma se somete a un proceso de acabado, eliminando las rebabas y otros sobrantes y reparando las imperfecciones que se hayan podido producir.

1.4. Proceso de transformados metálicos

Este sector de actividad engloba operaciones muy diversas, que van desde tratamientos térmicos hasta una amplia variedad de trabajos de mecanizado de metales, tratamientos superficiales y montaje de componentes. Por tanto, las materias primas de las que se abastece son muy diversas: metales para inyección (aluminio, magnesio), barras, tubos, flejes, planchas (principal-mente de acero al carbono e inoxidable y aluminio) y piezas acabadas (tuercas, tornillos, gomas, etc.). Algunas empresas inician el proceso con la fabricación de piezas o insertos por inyección de metales (aluminio, magnesio). La mayoría, sin embargo, adquiere materia prima de forja o fundición (tubos, barras, flejes, etc.) que somete a distintas operaciones de mecanizado.

En función de la actividad concreta, podrían diferenciarse multitud de tareas de mecanizado: corte, aserrado, prensado, torneado, fresado, taladrado, punteado, recti-ficado, deformado, laminado, brochado, rebabado, etc.

En muchas ocasiones es preciso desengrasar las piezas mediante baños de disolventes o baños alcalinos, con tensoactivos, etc. En función de los productos, las piezas se ensamblan antes de realizar la soldadura de compo-nentes, pudiendo realizarse la soldadura por resistencia, autógena por hilo, por cobre, por inducción, etc. Tras el soldado, en su caso, se realiza el montaje final de compo-nentes antes de su embalaje.

1.5. Proceso de vulcanizado de caucho

Las piezas de caucho fabricadas en las empresas de componentes tienen múltiples uso: antivibratorios, cubrimiento de cables, manguitos, acanaladuras de ventanas, alfombrillas, etc. Generalmente, las compa-ñías que cuentan en sus instalaciones con una línea de vulcanizado de caucho alimentan el proceso con caucho o silicona en varios formatos: caucho sin acelerar, caucho natural, EPDM (caucho sintético) o silicona.

Frecuentemente, la mezcla de caucho es sometida al inicio a una etapa de molienda mecánica previa, en la que se le añaden aditivos para que la materia adquiera las propiedades exigidas para su tratamiento posterior. Seguidamente, la lámina procesada se conforma en

Figura 1. Transformados metálicos. Diagrama de proceso.

Fuente: Sernauto.

ACOPIO DE MATERIAS PRIMAS Y COMPONENTES

DESMOLDANTE, COMBUSTIBLE, N2

FOSFATOS, DISOLVENTES, AGUA

ACEITES DE ENGRASE, FLUIDOS DE CORTE

INYECCIÓN DE METALES

MECANIZADO DE METALES

HILOS, PASTA, SOLDADURAENVASES

MONTAJEEMBALAJE

Y EXPEDICIÓN SOLDADURA

DESENGRASE

ENSAMBLAJE

ENSAMBLAJE

Barras

Tubos

Flejes

Forja

Planchas

Hilos y pasta de soldadura

Componentes acabados

Conductos y colectores

Piezas de motor

Mecanismo de carrocería

Estructuras y soportes

Moldes

Utillaje

Maquinaria

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tiras y se refrigera en un baño (que puede ser agua con estearato de zinc) antes de pasar a la etapa de vulca-nizado en prensas. Las tiras de caucho recubiertas con talco alimentan a la prensa vulcanizadora, donde con la presión y temperatura adecuada se conforman las piezas de caucho deseadas. Por último, las piezas se tratan térmicamente en los denominados hornos de poscu-rado donde definitivamente adquieren las propiedades adecuadas, pudiendo contar, incluso, con un proceso auxiliar de montaje con piezas metálicas o plásticas.

1.6. Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos

Bajo este procedimiento pueden quedar incluidas multitud de actividades como la fabricación de masi-llas, pinturas, colas, esmaltes, barnices, lacas, etc. Las empresas que se encargan de ello son proveedoras de la industria del automóvil y sus auxiliares, como de otros sectores (industria de la madera, calzado, etc.).

1.7. Proceso de formulación de vidrio de automoción

En el sector de automoción no puede emplearse el mismo tipo de vidrio que en el acristalamiento de edificios, ya que, en caso de rotura, las aristas podrían producir graves lesiones a los pasajeros, por ello se fabrican dos tipos de vidrio: laminado y templado. Una luna fabricada con vidrio templado está formada por una lámina de vidrio, la cual ha sido endurecida mediante un tratamiento térmico, para luego enfriarla bruscamente de forma que adquiere propiedades mecánicas que le dan una mayor resistencia a los golpes. El vidrio templado al romperse, se transforma en pequeños fragmentos.

Una luna fabricada con vidrio laminado está formada por dos láminas de vidrio entre las cuales se insertan una o dos láminas plásticas. Por la acción del calor y de la presión, los depósitos de aire son eliminados de las láminas, de manera que, visualmente, se muestra como una única lámina de cristal. En caso de rotura de la luna, los fragmentos de vidrio quedan unidos a la lámina de plástico ofreciendo resistencia a la entrada de objetos al interior (seguridad de bienes y personas). Existen en el mercado otros vidrios utilizados en automoción, como el tintado, térmico, con control solar, con filtros de rayos UV, etc. Todos ellos son variantes de los dos explicados anteriormente.


Dada la gran complejidad de este sector, es posible iden-tificar un gran número de aspectos sobre los que desa-rrollar actuaciones de mejora energética. Por otra parte, las nuevas exigencias en materia de uso de vehículos, relativas a los límites de emisiones u otras exigencias en materia medioambiental, se trasladan a las fases anteriores del ciclo de vida de los vehículos, afectando al diseño y exigencias en materia de eficiencia. Como ejemplo, la industria auxiliar del automóvil debe ser capaz de adaptarse a nuevas soluciones que la indus-tria del automóvil ofrece: motores eléctricos, híbridos, con biocombustibles, exigencias en nuevas aleaciones de carrocerías (más ligeras y resistentes, etc.). Todo ello, en un proceso de deslocalización de industrias por dife-rentes motivos (costes laborales, estrategias de diversi-ficación de fabricantes, etc.), provoca que esta industria auxiliar deba asumir la eficiencia energética como una necesidad en la gestión.

De manera general, pueden identificarse algunas actua-ciones que precisan de mejoras en términos de eficiencia energética como son el elevado consumo eléctrico y térmico. La cantidad y variedad de maquinaria empleada (equipos de montaje, de soldadura, hornos y secaderos, pulidoras, etc.) requieren un importante consumo eléc-trico. También las instalaciones necesitan, en general, de tomas de agua, sistema de iluminación, acometida eléc-trica, ventilación forzada, etc., que contribuyen a estos consumos.

Un aspecto significativo es el consumo de los motores eléctricos, por lo que debe controlarse las ineficien-cias de los mismos en términos de pérdidas eléctricas y mecánicas en sus componentes (pérdidas por efecto Joule, pérdidas magnéticas y pérdidas mecánicas). La mayor o menor eficiencia energética de un motor eléc-trico dependerá de la magnitud de los diferentes tipos de pérdidas. Para una potencia en el eje similar, los motores con un diseño apropiado de sus devanados y partes móviles y unos materiales adecuados permiten un menor consumo respecto de un motor más económico en el que estos aspectos no se hayan considerado. En general los equipos de transmisión presentan también ineficiencias.

Generalizado es el uso industrial de los sistemas de bombeo para transporte de fluidos, comprendiendo el propio equipo de bombeo y el circuito hidráulico de tube-rías. El consumo energético de la bomba depende del motor empleado para arrastrarla, de la altura a vencer, el caudal y las pérdidas de carga del circuito. Los bajos rendi-


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mientos pueden venir determinados por varios motivos: motores de accionamiento de bajo rendimiento, que el circuito sea inadecuado en su diseño o que la regulación no sea adecuada al caudal. Estas mismas posibles inefi-ciencias pueden traducirse a los equipos de ventilación (en esta caso el fluido transportado es un gas).

Otro elemento muy común en todo tipo de instalación industrial es el equipo de aire comprimido empleado para obtener trabajo mecánico lineal o rotativo, asociado al desplazamiento de un pistón o de un motor neumático. Puede emplearse también para atomizar o aplicar sprays de barnices o pinturas.

En el contexto industrial, una instalación básica de aire comprimido debe tener: compresor, depósito de alma-cenamiento y regulación, enfriador, deshumidificador, líneas de distribución y los puntos de consumo con su regulador y filtro. El consumo eléctrico es realizado por el compresor, pero todos los elementos influyen en mayor o menor medida en el rendimiento energético del sistema. El buen funcionamiento de los equipos de compresión es el principal factor en el rendimiento ener-gético, seguido de la cantidad de aire perdido por fugas, pérdidas de carga excesivas que afecten a la potencia de las herramientas y equipos consumidores, sistema de control, etc. Por este motivo, tanto la elección del equipo asociado a las necesidades del proceso como las opera-ciones de mantenimiento son aspectos a considerar.

Como en cualquier actividad industrial, es fundamental disponer de un adecuado nivel de iluminación. Aunque este no sea el principal factor en cuanto al consumo

eléctrico del sector, puede suponer un gran apoyo para reducir los gastos de explotación sin una alta inversión. Es necesario optimizar el nivel de iluminación a la calidad justa para que la visibilidad sea adecuada y garantice el mantenimiento de la productividad y la seguridad de los ocupantes, actuando en los sistemas que lo componen: lámpara, equipo auxiliar y sistemas de regulación, así como en el uso de los mismos.

En cuanto a los sistemas de generación y distribución de vapor, son empleados para proporcionar energía térmica a los procesos de transformación de materiales. Todo sistema de generación y distribución de vapor debe constar de caldera, red de distribución y sistema de recogida de condensados. Se genera en las calderas, desde donde se transporta a través de una red de distribución a las zonas de producción requeridas. Los procesos industriales que demandan vapor como aporte de calor tienen una alta demanda térmica, por lo que la potencia de dichas instalaciones es elevada. Todo ello requiere una alta inversión y un esmerado diseño cuya finalidad sea el lograr un óptimo rendimiento energético con mínimas pérdidas e ineficiencias. También en deter-minados procedimientos se emplea agua caliente, son aquellos procesos de calentamiento que precisen poten-cias reducidas o aplicaciones de ciertas calefacciones. En la conducción de determinados productos que precisan de calentamiento con calor de acompañamiento, es impor-tante el empleo de agua caliente y no vapor. Por otra parte, determinados procedimientos precisan gran cantidad de calor a altas temperaturas, con el riesgo de provocar sobre-calentamientos de los productos, para lo cual se emplean aceites térmicos de elevado punto de ebullición. En cuanto a los gases calientes, generados por equipos de calenta-

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miento como calderas y hornos, debido a su alta tempe-ratura pueden ser aprovechados en otros procesos de calentamiento. Para ello se utilizan recuperadores de calor de los gases de combustión, quemadores autorrecupera-tivos y regenerativos de alta potencia, que llevan integrado el sistema de recuperación de calor, o los recuperadores de calor en sistemas de climatización y recuperadores de calor entálpico. Las calderas pueden presentar ineficiencias debidas a una combustión incompleta o al aislamiento insu-ficiente. Este último aspecto también puede afectar a la red de distribución.

Las tecnologías de calor implicadas son las calderas, hornos y secaderos. Las calderas actúan como un inter-cambiador de calor en el cual la energía se aporta a través de un proceso de combustión o a través del calor contenido en un gas que se vehicula por ella. En los dos casos, el calor aportado se transmite a un fluido que será o agua o vapor. Las calderas pueden ser para generación de vapor, de agua sobrecalentada, de aceite térmico o de agua caliente. Las posibles ineficiencias en las calderas se trasmitirán al circuito que atienden, por lo que deben vigilarse aspectos como las condiciones de aislamiento y posibles fugas, la relación de aire/combustible para mantener los quemadores bien ajustados y limpios, con el objetivo de tener una combustión más eficiente y un menor consumo de combustible, o el estado del aceite de los elementos de la bomba de agua para su óptimo funcionamiento. Las calderas pueden presentar inefi-ciencias debidas a una combustión incompleta o al aisla-miento insuficiente. Este último aspecto también puede afectar a la red de distribución.

Los hornos se utilizan para el calentamiento de las piezas, elementos o materias ubicadas en su interior, con el objeto de fundir, ablandar para conformarlos, conferir propie-dades o recubrir elementos. Pueden ser de combustión (gas u otros hidrocarburos) o eléctricos. Algunas consi-deraciones comunes en torno a la eficiencia de estos equipos son: disponer del adecuado aislamiento acorde a las temperaturas de trabajo para evitar pérdidas de calor, así como vigilar el mantenimiento del aislamiento; diseñar los regímenes de trabajo, pues los hornos continuos tienen menor pérdidas que los discontinuos; disponer de recuperadores de calor de los gases de combustión acoplados para precalentar el aire de entrada a los quema-dores, mantener una distribución uniforme de la tempe-ratura dentro de la cámara, o disponer de reguladores de temperatura en el interior. Por otro lado, se estima que en torno al 10% de la energía industrial es consumida en los procesos de secado, por lo que debe vigilarse la eficiencia de los mismos, con parecidas consideraciones a las descritas para los hornos.

Finalmente debe considerarse que esta industria es consumidora de una gran cantidad y variedad de mate-rias primas que posteriormente conllevan un importante gasto energético desde el tratamiento de residuos, por lo que la gestión de procesos, materiales y residuos es sumamente importante para reducir el gasto energético (operaciones de segregación, optimización de consumos, cálculos de materiales empleados, etc.).

2.1. Ineficiencias en los procesos

De manera particular, y para los procedimientos descritos, se identifican algunas de las posibles ineficiencias en los mismos.

2.1.1 Proceso de tratamiento de superficies

En todas las etapas del tratamiento de superficies existe un elevado consumo energético de máquina y de despla-zamiento de carrocerías (especialmente en la cataforesis). Una mayor eficiencia energética se consigue manteniendo las variables del baño en niveles adecuados, controlando parámetros como la temperatura, densidad de corriente, concentración de los iones metálicos, pH, conductividad del agua, concentración de aditivos, tipo y concentración de los aniones, etc. Por otra parte, este proceso implica un gran consumo de agua como consumo de disolventes, sales metálicas y otros productos químicos. También la depuración de residuos (fundamentalmente vertidos y emisiones) tiene un impacto importante en términos de consumo energético.

2.1.2 Proceso de inyección de plásticos

Esta actividad acarrea un elevado consumo de electri-cidad (inyección de plásticos y moldes, troquelado de piezas, soldados, montajes, hornos de secado de piezas, molido de material). En cuanto a las posibles ineficiencias del proceso, es de destacar aspectos como el elevado consumo de recursos (disolventes y disoluciones alca-linas, fosfatos, aceites) y el tratamiento de los efluentes del proceso (aguas de desengrase, pintado).

2.1.3 Proceso de inyección de poliuretano

Desde el punto de vista de la eficiencia energética del proceso, algunos aspectos a considerar son el consumo de electricidad de las máquinas en las diferentes etapas


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(inyección, moldes de la cadena, control de fugas), elevado consumo de recursos (sales, óxidos, espumas), mantenimiento de los equipos (quemadores, moldes) y control de derrames en almacenamientos, tratamiento de residuos (tratamiento de gases y COV).

2.1.4 Proceso de transformados metálicos

Este proceso, por su gran variedad de actividades, puede dar lugar a muchos puntos de ineficiencia energética. Destaca el consumo eléctrico asociado a la gran cantidad de maqui-naria de la cadena de producción (aserrado, soldaduras, pren-sados, taladrados, laminados, etc.). De manera particular, el adecuado mantenimiento de equipos desempeña un papel importante para reducir ineficiencias energéticas.

El tratamiento de las piezas conlleva importantes consumos de frío y calor asociados a los circuitos de refrigeración como de las aguas de proceso empleadas. El tratamiento de efluentes es un aspecto significativo en algunas de las etapas, por la presencia, por ejemplo, de tensoactivos, fosfatos, partículas metálicas, etc., en las aguas de desengrase, o la concentración de sales y óxidos en las de proceso de mecanizado y soldado. Estos mismos efluentes generan vapores que precisan de tratamiento, como la presencia de partículas metá-licas en los gases de soldaduras o los propios gases de combustión. El elevado consumo energético de estas actividades también queda de manifiesto en la genera-ción de residuos de mecanizado como taladrinas, esco-rias de hornos, virutas metálicas, aceites y grasas, etc.

2.1.5 Proceso de vulcanizado de caucho

El proceso de vulcanizado lleva asociado un importante consumo eléctrico a la hora de realizar moliendas mecá-nicas, prensas de vulcanizado, moldes, imprimaciones, hornos, montaje, etc. Las necesidades térmicas de generación de calor para los hornos es otro consumo energético considerable. El consumo de agua es otro de los aspectos a considerar, como el tratamiento de las aguas de proceso y residuos líquidos (sales, óxidos, aceites), gaseosos (vapores, gases de hornos, partículas) y sólidos peligrosos (filtros agotados, partículas).

2.1.6 Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos

No estamos ante una industria exclusiva del automóvil. En cualquier caso, desde el punto de vista de la eficiencia

energética, es de aplicación buena parte de las mejoras aplicadas a la industria química: elevado consumo eléctrico, necesidades de frío y calor para procesos y tanques, o tratamiento de residuos peligrosos (líquidos, atmosféricos y sólidos).

2.1.7 Proceso de formulación de vidrio de automoción

Buena parte de las mejoras en términos de eficiencia energética de este subsector serían analizables en la fabricación de vidrio, destacando tanto el elevado consumo eléctrico como el consumo de agua y las nece-sidades en la generación de calor y frío en las etapas de fundición y tratamiento térmico en hornos.


3.1. Consumo eléctrico

Se trata del primer aspecto a examinar, por lo que una sencilla mejora pasa por controlar y apagar los sistemas eléctricos que no están en funcionamiento. Por ejemplo, la instalación de sistemas automáticos de desconexión de equipos eléctricos en servicio sin utilizar en las opera-ciones de montaje y ensamblado de piezas metálicas. Otra medida a considerar es contar con variadores de motores, compresores y bombas. La instalación de equipos elec-trónicos de ahorro de consumo (sean de variación de velo-cidad de giro o de velocidad fija) para adaptar la potencia de los motores eléctricos a la carga de trabajo requerida.

También determinadas mejoras tecnológicas de algunos procesos pueden reducir el consumo eléctrico, como, por ejemplo, en el proceso de soldaduras:

• Usode tecnologíadesoldaduradeplásticosporultrasonidos en sustitución de soldadura por placa calefactora, lo que supone una disminución del tiempo de soldadura y el consumo energético.

• Revisión y control de la tecnología de corte demetales en piezas y estructuras, sea corte con gases (oxiacetilénico) o bien corte con electrodos de carbón o plasma. También revisión de los proce-dimientos tecnológicos para dimensionar correc-tamente los parámetros del régimen de corte

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(voltaje y amperaje de trabajo en la máquina-fuente de alimentación, arco de plasma, aporte de calor a la pieza a cortar, aporte de oxígeno y acetileno con mezcla de gases idónea-color de llama, selección de electrodo idóneo, etc.).

• Revisióndelastecnologíasdesoldeodepiezasyestructuras. Revisión de los procedimientos tecno-lógicos para dimensionar correctamente los pará-metros del régimen de soldadura.

3.1.1 Mejoras en motores eléctricos

• Utilización de motores de alta eficiencia (EFF1, EFF2 y EFF3). Poseen un diseño y construcción especiales que permiten menores pérdidas que los motores estándar. Las ventajas de los motores de alta eficiencia son la robustez frente a los estándar (lo que ocasiona un menor gasto en el manteni-miento y una mayor vida) y una mayor eficiencia, que ocasiona un menor coste de la operación. Es recomendable adquirirlos cuando se vayan a emplear para reemplazar a motores sobredimen-sionados; se apliquen en conjunto con variadores electrónicos de frecuencia, en motores de 10 CV y 75 CV, cuando operan al menos 2.500 h anuales, o en motores de menos de 10 CV o superiores a 75 CV, cuando superan las 4.500 h. Los motores EFF1 serán siempre más económicos a partir de las 2.000 h de trabajo anuales.

• Dimensionamiento del motor. Los motores deberán operar siempre con un factor de carga entre el 65% - 100%. Aquellos motores que operen a menos del 40% deberán ser reemplazados por

otros de menor potencia. En ciertos casos, en los que sea preciso un sobredimensionamiento debido a picos de carga, se empleará un motor perfecta-mente dimensionado apoyado por un motor de arranque.

• Arranque secuencial y programado. No se arran-carán de forma simultánea varios motores, sobre todo los de mediana y gran capacidad, ya que ello aumentaría el consumo de energía por la sobre-carga.

• Mejora de la calidad de energía eléctrica a las condiciones del motor. Las condiciones nomi-nales son las condiciones especificadas en la placa de características para las cuales están diseñados y fabricados los motores eléctricos, pero los sistemas eléctricos industriales no suelen presentar las condiciones ideales en simetría, forma de onda y magnitud, todo ello puede menguar el rendimiento y el tiempo de vida del motor.

• Optimización del sistema de transmisión. Transmite el par del motor a las cargas o equipos, modificando o no la velocidad que inyecta al motor, lo cual se consigue mediante acopla-mientos al eje de engranajes, poleas, etc. A la hora de seleccionar un sistema de transmisión es necesaria una adecuada y completa información sobre el mismo.

• Utilización de control electrónico de velocidad. El motor y el equipo deben trabajar en su punto óptimo de operación, accionando la carga a la velo-cidad precisa con un consumo mínimo de energía, por lo que es fundamental optimizar el funciona-


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miento del variador electrónico de velocidad o frecuencia.

• Factor de potencia. Mantenido siempre por encima de 0,95, y en caso de ser inferior sería conveniente instalar baterías de condensadores. La eficiencia del sistema eléctrico de distribución se ve menguada por un factor de potencia bajo.

• Identificar y suprimir las pérdidas en el sistema de distribución. Como es descubrir malas conexiones, defectuosas puestas a tierra, etc. Pueden aumentar las pérdidas de energía y mini-mizar la fiabilidad de la instalación.

• Alineación óptima del motor para evitar pérdidas por rozamiento y daños mayores en motor y carga.

• Lubricación del motor. Según sus indicaciones, se aplicará aceite o grasa de la calidad especificada para prevenir la contaminación por suciedad o por agua, se instalarán sistemas de control de la tempe-ratura del aceite. Una mala lubricación incrementa las pérdidas por fricción y mengua la eficiencia.

• Revisión de la inercia de las cargas especi-ficada en el motor. Un arranque de cargas con mucha inercia origina un calentamiento excesivo del motor, lo que podrá afectar a la vida del aisla-miento y, consecuentemente, a la vida del motor.

• Exámenes periódicos de los motores para analizar posibles sustituciones. Considerando candidatos los motores de eficiencia estándar anti-guos o rebobinados, aquellos de carga constante, con un mínimo de 2.000 horas anuales de trabajo, y los motores trifásicos con más de 10 kW.

• Sustitución, en lugar de reparación, de un motor usado. Casi siempre el rebobinado de un motor ocasiona una pérdida de rendimiento y una menor fiabilidad de su funcionamiento, debiendo analizarse el coste de repararlos teniendo en cuenta factores como la variación del rendimiento, el coste del nuevo motor, la eficiencia original del motor instalado, el factor de carga, las horas de operación anuales, el coste final de la energía y la amortización. Se consi-dera que si el precio del rebobinado es superior al 50% del precio de un nuevo motor, éste debería ser sustituido. En motores menores de 40 CV y más de 15 años de utilización y para los motores de 15 CV se aconseja su sustitución.

3.1.2 Mejoras en sistemas de aire comprimido

• Recuperación del calor. El funcionamiento termodinámico de los compresores puede ser ineficiente. Un 94% de la energía consumida en un compresor se transforma en calor recuperable y solo un 6% en energía de presión, por lo que puede interesar un ahorro la recuperación del calor disipado. Los compresores refrigerados por agua permiten la recuperación de hasta el 90% de la energía de entrada en forma de agua caliente a temperatura de 70 ºC - 80 ºC, que a su vez puede ser empleada para duchas, calefacciones, alimen-tación a calderas, etc.

• Utilización de compresores de velocidad variable. El aire comprimido es uno de los campos de aplicación más favorable de los variadores de velocidad, ya que la demanda de aire compri-mido en una instalación es frecuentemente muy variable, por lo que el compresor opera a carga parcial durante gran parte de su vida útil. Este tipo de accionamientos permite ajustar la potencia desarrollada por el motor a la carga instantánea, mejorando ostensiblemente la eficiencia energé-tica del sistema.

• Fraccionamiento de potencia de los compre-sores. Se trata de otra opción en el contexto industrial con un gran consumo de aire compri-mido. Consiste en disponer de una central de producción de aire con diversos compresores de potencia similar, de tal manera que uno de ellos sea de velocidad variable. El compresor de velo-cidad variable está permanentemente operando con el objetivo de ajustar el consumo eléctrico a la demanda instantánea de aire del sistema. El resto de compresores funcionan secuencial-mente en función de las necesidades, y así, en todo momento, todos los compresores actúan de forma óptima.

• Presión de generación del aire. La presión a la que se produce el aire comprimido ha de ser la mínima precisa para garantizar el óptimo funcionamiento de los equipos de consumo. El consumo de energía se aumenta al incremen-tarse la presión de salida.

• Empleo de herramientas neumáticas. Es preciso corroborar que todas las herramientas operan a la mínima presión para asegurar una elevada producti-vidad, pues a mayor presión, mayor coste energético.

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• Existencia de tuberías o ramales de aire inuti-lizados: las tuberías de aire no empleadas deben estar identificadas. En caso de comprobarse que no van a ser empleadas será preciso desmantelar los circuitos. En caso contrario, corte la conexión y hágalas estanca.


• Los sistemas de bombeo pueden tener un bajorendimiento por motivos como disponer de motores de accionamiento de bajo rendimiento, que el circuito no sea adecuado o que la regulación no sea la necesaria. Deben revisarse y optimizarse las condiciones en cada momento.


Se estima que la iluminación puede suponer en torno a un 25% del consumo eléctrico de una instalación indus-trial, estimándose alcanzar reducciones superiores al 20% gracias a medidas como la utilización de compo-nentes más eficaces, sistemas de control o la integra-ción de luz natural. Medidas a considerar:

• Concienciación sobre el ahorro de energía. Realización de campañas de concienciación para ahorrar gastos de iluminación.

• Supresión de puntos de luz superfluos.

• Alumbrado zonificado.

• Aprovechamiento de la luz natural. Limpieza de vidrios de las ventanas y supresión de obstáculos que dificulten la entrada de la luz o hagan sombra.

• Instalación de detectores de presencia por infrarrojos o de interruptores temporizados para controlar de forma automática el alumbrado de zonas de uso esporádico.

• Sustitución de luminarias. Es el elemento donde se instala la lámpara y su función es distribuir la luz producida por la fuente. Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflectores cuidado-samente diseñados para poder dirigir la luz de las lámparas, por lo que en la remodelación de instala-ciones son muy convenientes.

• Utilización de sistemas de alumbrado de bajo consumo. Sustituir las lámparas en todas las luminarias donde sea posible por lámparas de bajo consumo, en los distintos lugares de trabajo, respetando el cumplimiento de los niveles de luz legales:

- Lámparas fluorescentes con balastos elec-trónicos. Las lámparas fluorescentes son las


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más utilizadas donde se necesita luz de cali-dad y pocos encendidos, y mediante el balas-to o reactancia como equipo auxiliar regula la intensidad de paso de corriente. Gracias al empleo de balastos de alta frecuencia es posible reducir el consumo de las lámparas en torno a un 20%, permitiendo, además, la regulación de la intensidad de la lámpara y la adaptación a las necesidades de iluminación. Este tipo de balastos incrementa la vida útil de la lámpara pero requiere mayor inversión que el convencional, por lo que puede acudir-se a la sustitución paulatina de las luminarias que más horas de funcionamiento tengan. En las nuevas instalaciones se amortizan rápida-mente y se aconseja su introducción.

- Lámparas de descarga a alta presión. Son hasta un 35% más eficientes que los tubos fluorescentes de 38 mm de diámetro, pero su rendimiento de color no es tan bue-no, por lo que son aconsejables donde no se requiera un elevado rendimiento de color, como muelles de carga y descarga.

- Lámparas fluorescentes compactas. Son adecuadas para la sustitución de las lámparas de incandescencia tradicionales, estimándose la reducción del consumo ener-gético en torno al 80% y un aumento de la duración hasta 10 veces superior (se estima que con unas 2.800 h de funcionamiento se consigue un ahorro del 66%). Su único incon-veniente es que no alcanzan el 80% del flujo luminoso hasta pasado un minuto.

• Aprovechar al máximo la luz natural. La utili-zación de luz diurna tiene un impacto claro en el ahorro de costes energéticos. Los principales factores que afectan a la iluminación de un interior mediante luz diurna son la profundidad de la nave, tamaño y localización de ventanas y claraboyas, tipos de vidriados utilizados, etc. Estos factores dependen generalmente del diseño original del edificio. Para un máximo aprovechamiento de la utilización de la luz natural es importante asegurar que se apague la luz eléctrica cuando la ilumina-ción natural es adecuada, a través de sistemas de control y automatizaciones. Para maximizar la luz diurna es conveniente pintar las superficies de las paredes de colores claros con buena reflectancia.

• Sistemas de control y regulación. Aseguran una iluminación de calidad mientras es necesario y durante el tiempo preciso. Con un sistema de control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras en la eficiencia energética de la ilumi-nación de un edificio. Un sistema de control en la iluminación completo combina sistemas de control de tiempo, de control de la ocupación, de aprovechamiento de la luz diurna y de gestión de la iluminación.

• Conectar sistemas de control de la ilumi-nación mediante temporizadores, detectores de presencia, etc. No apagar ni encender con frecuencia los tubos fluorescentes, puesto que su mayor consumo de energía se produce en el encendido.

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• Realizar una buena limpieza de los sistemas de iluminación.

3.1.5 Utilización de bombas de calor

Se trata de un sistema reversible que puede suministrar calor o frío a partir de una fuente externa cuya temperatura es inferior o superior a la del edificio a calentar o refrigerar. El rendimiento de las bombas de calor está por encima de una caldera de combustible. Así, aunque la electricidad tenga un precio más elevado, estos equipos en muchos casos representan una alternativa más competitiva que el uso de calderas para la producción del calor, dependiendo del corte del combustible utilizado. Es especialmente interesante emplear las bombas de calor en instalaciones industriales de nueva construcción emplazadas en zonas de invierno suave, con una inversión menor que un sistema mixto de refrigeración y calefacción permite un ahorro de espacio y se simplifican las operaciones de manteni-miento. Otra posibilidad es la utilización de bombas de calor con motor de gas. Ambos tipos de bombas tienen como ventaja que emiten menos CO2.

3.1.6 Utilización de sistemas de cogeneración

Otra medida aplicable en determinados procesos que exigen energía eléctrica y térmica puede ser la inclu-sión de sistemas de cogeneración. Se trata de sistemas alternativos de generación de energía eléctrica de alta eficiencia energética, que emplea la producción conjunta de electricidad o energía mecánica y energía térmica útil para su aprovechamiento. Se ahorra energía primaria por el aprovechamiento simultáneo del calor y mejora el rendimiento de la instalación frente a una generación convencional. El rendimiento del proceso alcanza hasta el 90% frente al 65% de los sistemas convencionales. Estas instalaciones requieren un estudio de viabilidad económico y técnico previo. En el caso de integrar la producción de frío, se puede hablar de trigeneración.

3.2. Generación y utilización de calor

3.2.1 Calderas y hornos

• Aumento de la eficiencia energética de calderas y hornos:

- Instalando sistemas de control con correc-

ción de medida para la regulación automática de la relación aire-combustible en función de un parámetro de rendimiento (contenido de oxígeno, CO en gases de combustión).

- Conexión de las calderas de forma lenta y nunca inyectando agua fría a un sistema ca-liente, pues podría dañarla.

- Verificando el funcionamiento del sistema de combustible e identificando posibles fugas.

- Operación de la caldera en condiciones nor-males o máximas, en función de la carga demandada por el procedimiento, con la fi-nalidad de evitar un trabajo en exceso y un consumo de energía innecesario.

- Sistema de alimentación de agua: si se re-nueva el aceite de los elementos de la bom-ba de agua se mantiene su óptimo funciona-miento.

- Aislamiento: una temperatura exterior mayor de 35 ºC es inadecuada por razones de segu-ridad y por las altas pérdidas que comporta.

- Controladores de velocidad: permite modificar la frecuencia de la alimentación del motor y, con ello, la modificación de la velocidad para adaptarla al caudal de agua óptimo a la deman-da del procedimiento al que abastece.

- A la hora de hacer la revisión periódica de las calderas, es recomendable un análisis de la combustión para tener unas buenas condicio-nes de rendimiento. También es importante la conservación y reparación de los aislamien-tos de las calderas, depósitos acumuladores y tuberías de transporte de agua caliente.

• Mejoras en hornos:

- Instalación de quemadores recuperativos. El sistema de quemadores recuperativos cons-ta de un conjunto de tubos radiantes (tubo exterior-interior), un intercambiador de calor, el conjunto quemador y un sistema catalítico de reducción de inquemados. Mediante el intercambiador podemos transferir la energía térmica de los gases de escape al aire prima-rio de combustión, con lo que se consigue un aumento del rendimiento de la misma. El ahorro de energía que se puede conseguir de-pende de la temperatura a que se precalien-te el aire primario de combustión. Para una temperatura de régimen de 650 ºC se puede conseguir un precalentamiento de 250 ºC, lo que puede suponer un ahorro de energía del 12% para un régimen nominal de carga.


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- Regulación de quemadores. Su limpieza y ajuste aseguran un menor consumo de com-bustible.

- Recuperación de calor en salidas de hornos de tratamiento. Para precalentar el aire de entrada a los quemadores e incluso dotarlos de quemadores especiales que permitan in-tegrar esta recuperación de calor.

- Revisiones periódicas del sistema de aisla-miento de hornos para evitar pérdidas de calor. Se recomienda cambiar las juntas de estan-queidad cada cinco años, pues unas buenas juntas minimizan las pérdidas de calor.

- Optimización del uso de hornos: deberán fun-cionar siempre a plena carga y con tiempos mínimos entre hornadas sucesivas. Utiliza-ción de hornos continuos para optimizar el régimen de tratamiento o apagado de hornos entre hornadas dilatadas (30 minutos).

- Regulación de energía. Un correcto sistema de regulación de la temperatura en el interior del horno asegura un consumo energético ajustado a las necesidades del proceso.

- Formar a los operarios de los hornos en el funcionamiento, características, tiempos óp-timos de calentamiento y cocción para evitar su funcionamiento durante más tiempo del necesario o en condiciones no óptimas.

- Revisión y mantenimiento para un mejor fun-cionamiento. Limpieza periódica de su inte-rior, verificación del correcto funcionamiento y temperatura, limpieza y lubricación perió-dica de las partes móviles, mantenimiento y limpieza de las superficies de intercambio de calor, revisión anual.

- Sustitución de hornos eléctricos de trata-miento (recocido, temple, revenido) por hor-nos de gas natural. Estos equipos presentan las siguientes ventajas y mejoras sobre los equipos primeros: ahorros energéticos en energía primaria, menores costes energéti-cos, debido al mayor precio de la electricidad frente al gas natural, y disponibilidad de tec-nologías eficientes aplicables a los hornos de gas natural (quemadores autorrecuperativos, tubos radiantes) que mejoran el rendimiento de los mismos.

• Mejoras en secaderos:

- Aplicación de técnicas para la eliminación de VOC mediante incineración térmica regene-rativa en procesos de pintura.

- El pintado por inmersión o autodeposición no requiere fosfatado, por lo que se ahorra energía al no necesitar mantener dicho baño a temperatura.

- El pintado por proyección en cabina median-te spray electrostático mejora considerable-mente la transferencia de pintura y ahorra energía.

- Reducción de la temperatura de secado en hornos en procesos de pintado a la mínima operativa, reduciendo también la velocidad del transportador de piezas en el horno para aumentar el tiempo de secado.

- Mediante el empleo y mejora de aislamientos y materiales refractarios ligeros de baja inercia se logra reducir el consumo energético del horno.

- Recuperación de calor en cabinas de pintura. Esta medida consiste en utilizar el calor del aire viciado de cabina en precalentar el aire de entrada por medio de un intercambiador entálpico, lo que permite recuperaciones en torno al 60%. Asimismo, puede recuperarse el calor de los gases de combustión de los hornos de secado mediante intercambiado-res de calor.

• Sustitución de combustibles:

- Sustitución de gasóleo por gas natural. El gas cada día gana terreno al gasóleo en el sector industrial, pues presenta ventajas tanto a nivel energético y medioambiental como económi-co: ahorro energético por el mejor rendimiento energético de las calderas a gas, menor coste de combustible, utilización de un combustible más limpio (no emite SO2 y reducen las de CO2), mejor mantenimiento de la instalación, no plantea el problema de su almacenamiento en fábrica, etc. La sustitución de hornos que consumen fuel o gasóleo, u hornos eléctricos por hornos de gas natural supone una disminu-ción del consumo energético.

3.2.2 Gestión de líneas de vapor y condensados

• Eliminación de fugas, principalmente localizadas engomas y tubos de conexión, máquinas neumáticas y elementos de soplado (pistolas, sopladores, etc.).

• Mantenimientodelniveldepresiónen la reddeaire comprimido al mínimo operativo.

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• Reducción de la presión de vapor. Si se utilizavapor a baja presión, se aprovecha más energía en los intercambiadores de calor que con vapor a alta presión. Por supuesto, esto tiene sus límites. Por ejemplo, es preciso que la presión alcance siempre un nivel mínimo para asegurar el retorno del condensado sin problemas o la superficie de caldeo ha de ser pequeña porque no hay más espacio disponible.

• Para optimizar la recuperación de calor de loscondensados, calorifugar las tuberías de fluidos calientes para asegurar la seguridad en el trabajo y el ahorro energético.

• Inspección de las líneas de vapor con carácteranual, para mantener un adecuado rendimiento en la caldera.

• Emplearsistemastermográficosconelobjetivodeidentificar fugas de calor.

3.2.3 Recuperación de calor de fluidos de proceso

• El uso del gas natural facilita la posibilidad derecuperación de calor en humos al eliminarse los problemas de corrosión ácida que puede haber con el fuel. La recuperación de calor de los humos de la caldera consiste en hacer pasar dichos gases por un intercambiador y aprovechar este calor para preca-lentar el agua de aporte a las calderas o precalentar el aire de alimentación de las calderas.

• Otro aprovechamiento de calores residuales esel empleo de la purga continua en calderas para precalentar el agua adicional de aporte.

• Aprovechamiento del calor del agua utilizada enlavado de piezas mediante un intercambiador, para precalentar el agua de reemplazo.

• Aprovechamiento del calor ambiental residual deun área de trabajo (fundición) hacia otra área o edificio, en vez de evacuarlo al exterior.

3.2.4 Mejoras en el aislamiento térmico

• Mejorarelaislamientodetuberíasquetransportanfluidos, depósitos para acumularlos, calderas y hornos, con elementos de materiales aislantes: espuma de poliuretano, espuma elastomérica, lana de roca, lana de vidrio, fibra de vidrio, silicato de calcio, vidrio celular expansionado.

• Eliminacióndefugastérmicasatravésdepuertas,ventanas y otras aberturas. Ajustar adecuada-mente ventanas, puertas y otras aberturas para evitar fugas de calefacción y refrigeración e infiltra-ciones de aire exterior, instalando juntas y burletes (con materiales de caucho, vinil, goma, espumas, cepillos de polipropileno) entre los elementos fijos y móviles.

• Eliminacióndefugastérmicasenzonasdepaso.Evitar fugas de calefacción y refrigeración e infil-


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traciones de aire exterior en zonas de paso y de cargas y descargas con la automatización de aper-tura y cierre de puertas (radares, bucles de detec-ción magnética, fotocélulas u otros elementos) para que permanezcan cerradas.

• Reducir el consumo en climatización medianteaislamiento de puertas y ventanas. Instalación de cortinas-puertas flexibles de PVC, cortinas o barreras de aire, puertas giratorias o vestíbulos en las entradas de edificios o zonas de paso para evitar pérdidas de calefacción o refrigeración.

• Pararecuperarelcalorestratificadosedeberecir-cular el aire almacenado de la zona alta hacia la zona baja en locales, naves, etc., utilizando ventila-dores especiales.

• Diseñar las característicasde la construcción. Lademanda térmica de una nave industrial dependerá de sus características constructivas: la ubicación y orientación del edificio, los cerramientos utilizados en fachadas y cubiertas, tipo de carpintería, acris-talamiento y protecciones solares. La Directiva 2002/91/CE, de mejora la eficiencia energética en edificios, establece que en aquellas instalaciones industriales con una superficie útil total superior a 1.000 m2 se tengan en cuenta la viabilidad técnica, medioambiental y económica de sistemas alter-nativos como: sistemas de producción de energía basados en energías renovables, sistemas de cogeneración, calefacción o refrigeración central, bombas de calor, etc. De igual forma, se reco-mienda que en las instalaciones existentes de esta dimensión se acometan medidas para mejorar su eficiencia energética.

• Implantacióndeunsistemadecontrolyregulaciónde la instalación que permita controlar el modo de operación en función de la demanda y para cada zona del edificio. Se pueden obtener ahorros del 20% - 30% de la energía utilizada mediante la sectorialización por zonas, el uso de sistemas autónomos para el control de la temperatura en cada zona o habitación, la regulación de las velo-cidades de los ventiladores o la regulación de las bombas de agua.

3.3. Consumo de aguas

La disminución del consumo de agua implica, por una parte, la reducción del gasto asociado en la factura, pero, además, conlleva un ahorro energético asociado a la dismi-nución del consumo de combustible necesario para su calentamiento. Un aspecto importante es la eliminación del consumo de agua asociado a las pérdidas en la insta-lación, las cuales no solo inciden en consumir más agua, sino en necesitar más horas de funcionamiento de los equipos de bombeo, con el consiguiente incremento del gasto energético y en productos de tratamiento. Existen varias medidas para disminuir el consumo de agua:

• Trabajarconpresionesadecuadasacadaservicio.

• Instalargrifosconsistemasdereduccióndecaudalsin merma del servicio al cliente (se estiman reduc-ciones superiores al 30%, en duchas, lavabos, fregaderos, etc.).

• Empleo de sistemas WC-Stop para cisternas(reducen hasta un 70% el consumo).

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• Elconsumoeléctricoparabombeodeaguaesunaimportante partida en la industria, especialmente en naves de gran tamaño. Es fundamental el diseño de estos sistemas asociados a cada industria.

• Seutilizanreguladoresparavariarlavelocidaddelos motores eléctricos accionadores de las bombas (variadores de frecuencia), lo que puede llegar a conseguir ahorros por encima del 40%.

• Instalargrifoscontemporizadorparaquenoexistala posibilidad de que se queden abiertos y arreglar las goteras en los grifos.

• Aislar los sistemas de reutilización de aguas deproceso, evitando contaminaciones.

3.4. Utilización de energías renovables

Otra mejora a considerar en función de los estudios de viabilidad es la inclusión de energías renovables en los procesos industriales. Ya se ha comentado la posible mejora fruto de la sustitución en calderas y hornos de derivados del petróleo por gas, la utilización de biogás o biomasa pueden ser factores a considerar.

Una mejora a considerar es la instalación de energía solar térmica para uso industrial. Estas instalaciones pueden emplearse para el calentamiento de fluidos; por ejemplo, en procesos de protección de la carrocería del vehículo, preparando el baño de desengrase que recibe la caja o carrocería del vehículo antes de ser pintada con el obje-tivo de preparar la chapa para la posterior aplicación de la pintura.

.3.5. Mejoras en la gestión

• Análisis de necesidades energéticas. El coste energético también puede ser mejorado desde la optimización de las instalaciones y maquinaria, para lo cual lo primero es conocer en profundidad las características de nuestras instalaciones y consumos.

• Optimización de la tarifa eléctrica. Para opti-mizar la facturación eléctrica debe considerarse aquellos conceptos donde obtener mayores ahorros y en cuyos parámetros podamos actuar,

revisando la potencia contratada, modo de factu-ración, consumos horarios… En caso de acudir al mercado liberalizado, el precio ofrecido por cada comercializadora dependerá de varios aspectos como la gestión del alta del contrato o las inciden-cias de suministro o los servicios adicionales a contratar con las comercializadoras.

• Gestión y mantenimiento energético. El correcto mantenimiento consigue los estándares de calidad de la industria, además de reducir consumos. Mediante mantenimientos preventivos se dismi-nuye la necesidad de realizar mantenimientos correctivos, obteniendo un adecuado rendimiento de la instalación, reducción de costes y calidad de servicio:

- Verificar de forma regular los controles de funcionamiento.

- Verificar el correcto funcionamiento de la apertura y cierre de compuertas y electrovál-vulas.

- Sustitución de filtros según recomendacio-nes de los fabricantes.

- Mantener limpias las superficies de intercam-biadores, rejillas y conducciones de aire.

- Revisar el adecuado funcionamiento de ter-mostatos.

- Verificar el calibrado de los controles.- Revisar la planta de calderas y equipos de

combustión regularmente. - Detectar fugas de agua en conducciones, gri-

fos, etc.- Disponer la limpieza de ventanas para el apro-

vechamiento de la luz natural.- Limpieza regular de lámparas y luminarias.

• Implantar sistemas de gestión de energía y sistemas expertos capaces de gestionar la información y controlar las instalaciones. Estos facilitan el ahorro de energía, reducen la mano de obra necesaria, previenen averías y prolongan la vida útil de los equipos. De igual forma, controlan el consumo de energía optimizando los paráme-tros para obtener un mínimo coste energético. Se estima que los ahorros gracias a estos sistemas pueden estar entre el 10% y el 30%.

• Formación/sensibilización de empleados. Realización de campañas de información y forma-ción entre los empleados para el ahorro energé-tico, consumo de materiales, aspectos ambien-tales, etc.


26

• Análisis y auditorías energéticas para estudiar el consumo eléctrico por zonas y establecer objetivos de reducción. La auditoría energética debe contemplarse como un proceso sistemático mediante el que:

- Se obtiene un conocimiento suficientemente fiable del consumo energético de la empresa.

- Se detectan los factores que afectan al con-sumo de energía.

- Se identifican, evalúan y ordenan las distintas oportunidades de ahorro de energía, en fun-ción de su rentabilidad.

Las auditorías energéticas deben tener en cuenta cuanto menos los siguientes puntos:

- Datos generales y de producción.- Datos energéticos generales (energía eléctri-

ca, combustibles, otras fuentes de energía).- Contabilidad energética (consumo anual y

consumos específicos).- Proceso (diagramas de bloques del proceso, pro-

cesos, distribución del consumo energético en el proceso, descripción de los equipos, equipos implicados, consumo de los principales equipos).

- Servicios (alumbrado, aire comprimido, cli-matización y ventilación, etc.).

En general, en una auditoría energética además de conocer la situación energética de las instalaciones, procesos y equipos es necesario conocer el estado de arte de las tecnologías asociadas, puesto que la mejora de la eficiencia energética en los procesos suele ir asociada con algún tipo de innovación en el propio proceso, la maquinaria, el producto elaborado o los procedimientos de trabajo.

• Gestión de compras: Comprar equipos con alta eficiencia energética, gestión de suministros, atender al criterio ambiental en el aprovisiona-miento, sustitución hacia combustibles más limpios (por ejemplo, gas natural por gasoil), etc.

• Apostar por energías renovables como alterna-tiva a parte de los procesos: Existen varios tipos de energía renovable:

- Energía solar térmica: Los colectores sola-res calientan un fluido caloportador a través de la energía del sol. Este calor pasa a tra-vés de un intercambiador a otro fluido, nor-malmente agua, que ya puede ser utilizada en el proceso energético de la empresa. Su uso más habitual hasta ahora ha sido en el precalentamiento de agua caliente sanitaria (ACS). También se aplica en instalaciones

27

de calefacción, preferiblemente en aquéllas que funcionen con suelo radiante, ya que la temperatura de uso es de unos 45 ºC, que se alcanza perfectamente con los colectores solares en invierno. En el caso de que la cale-facción funcione con radiadores, el ahorro del combustible será menor, ya que éstos nece-sitan agua a temperaturas de entre 60 ºC y 90 ºC. Un uso es la utilización del calor que se produce en los colectores para hacer funcio-nar máquinas de absorción que producen frío que puede aprovecharse para procesos de aire acondicionado o cualquier otro proceso industrial con necesidad de frío.

- Energía solar fotovoltaica: Los módulos fotovoltaicos producen electricidad gracias a la incidencia de los fotones de la luz en el silicio. Esta electricidad puede autoconsumir-se. Un uso que puede darse a la electricidad producida es su venta a la red.

- Energía eólica: Los aerogeneradores fun-cionan con la fuerza del viento y producen electricidad. Igual que en el caso de la ener-gía solar fotovoltaica, la electricidad puede autoconsumirse o venderse a la red. También las compañías eléctricas están obligadas a comprar esta energía y a pagar una prima por ella.

- Energía procedente de la biomasa: Este tipo de energía procede del aprovecha-miento de materia orgánica animal y ve-getal o de residuos agroindustriales. Estos materiales, previo secado, se queman en calderas algo diferentes a las convenciona-les. Puede utilizarse restos de industrias como las madereras, papeleras, almazaras o aquellas con residuos como la cáscara de almendra. Existen dos tipos de utilidad de la biomasa:

◊ Uso térmico: se utiliza el calor que procede de la combustión para algu-no de los procesos industriales de la empresa.

◊ Uso eléctrico: además del calor se consigue producir electricidad que se vende a las compañías eléctricas que pagan por ellas una prima.

- Biocombustibles: Suponen una alternativa a los combustibles fósiles, ya que están fabri-cados con aceites vegetales. Pueden utilizar-se puros o con una mezcla del 30%. Algunos motores actuales ya aceptan este combusti-ble, otros más antiguos tienen que someter-se a pequeños cambios.


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4 Bibliografía

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. Ministerio de Industria, Comercio y Turismo-IDAE (2005).

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. Subsector equipos de trans-porte. Secretaría de Estado de Energía, Desarrollo Industrial y de la Pequeña y Mediana Industria (2003).

• Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España. Plan de Acción de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2008-2012. Ministerio de Industria, Comercio y Turismo-IDAE (2007).

• Guía de ahorro energético. Instalaciones indus-triales. Dirección General de Industria, Energía y Minas. Comunidad de Madrid (2005).

• Manual de eficiencia energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la industria. Gas Natural Fenosa.

• Guía Tecnológica. Directiva 96/61, relativa a la prevención y control integrados de la conta-minación: tratamiento electrolítico o químico de superficies en el sector de automoción. Ministerio de Industria-Fundación Entorno.

• Principales tendencias del sector de automo-ción. Observatorio Industrial de Equipos y Compo-nentes de Automoción (Sernauto, 2007).

• Presentación y delimitación del sector de equipos y componentes para automoción y sus subsec-tores. Observatorio Industrial de Equipos y Compo-nentes de Automoción (Sernauto 2005).

• Análisis de datos del sector y diagnóstico de tendencias. Observatorio Industrial de Equipos y Componentes de Automoción-FEDIT (2006).

29

• Manuales de buenas prácticas ambientales: chapa-pintura de vehículos. Gobierno de Navarra (2001).

• Manual práctico para la intervención. Guía de ahorro y eficiencia energética. Proyecto ECOin-formas del Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud (ISTAS-CC.OO.) y la Fundación Biodiver-sidad. 2005.

13 Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






14 Industria del cuero y del calzadoCNAE 15




1. Identificación de los puntos de consumo energéticos en el proceso productivo del calzado 6

1.1. Materias primas 6

1.2. Proceso de curtiembre 7

1.3. Proceso de fabricación del calzado 8


1.5. Sistemas principales de consumo energético 9

1.5.1. Sistemas de iluminación 9 1.5.2. Equipos informáticos 9 1.5.3. Sistemas térmicos 9 1.5.4. Equipos de climatización 10 1.5.5. Consumo de agua 10

2. Ineficencias energéticas en los principales sistemas 11

2.1. Motores eléctricos 11


2.3. Equipos informáticos 11

2.4. Calderas 12

2.5. Secaderos 13

2.6. Equipos de climatización 13

3. Mejoras tecnológicas y en proceso que favorezcan la eficiencia energética 13


3.1.1. Motores eléctricos de alta eficiencia 13 3.1.2. Sistemas de iluminación 13 3.1.3. Mejoras en los equipos informáticos 14 3.1.4. Mejoras en las impresoras 14

índice3.2. Equipos térmicos 15

3.2.1. Control de humos de la chimenea 15

3.2.2. Aprovechar la energía de los gases 15

3.2.3. Ahorrar energía en el aislamiento y transferencia de fluidos 16

3.2.4. Calderas de alto rendimiento 17

3.2.5. Prácticas para ahorrar energía en los secaderos 17

3.2.6. Alternativas a los secaderos convencionales 17

3.2.7. Sistemas de cogeneración 18

3.3. Nuevas tecnologías para sistemas de climatización 18

3.3.1. Tecnología inverter para sistemas de climatización 18

3.3.2. Deshumidificadores 18

3.3.3. Máquinas de absorción 18

3.4. Sistemas eficientes de consumo de agua 18

3.4.1. Uso de cueros o pieles recién arrancados 19

3.4.2. Descarnado en verde 19

3.4.3. Reciclaje de las aguas residuales del pelambre 19

3.5. Tecnologías aplicadas a la industria del calzado 19

3.5.1. Robotización en la fabricación y componentes 19

3.5.2. CAD y CAM 20

3.5.3. Biotecnología 21

3.6. Ahorro en el suministro energético 21

3.6.1. Contratación óptima del suministro 21

3.6.2. Compensar la energía reactiva 21

3.6.3. Acceder al mercado eléctrico liberalizado 21

3.7. Gestión de la energía 22

3.7.1. Auditorías energéticas 22

3.7.2. Sensibilizar a la organización de la eficiencia energética 23

4. Bibliografía 25


Industria del cuero y del calzado (CNAE 15)

14

Manual de eficiencia energética para pymes Industria del cuero y del calzado (CNAE 15)

6

0 Introducción

El sector español de cuero y calzado está constituido por unas 2.800 empresas, cu ya producción global se estima en 200 millones de pares, valorados en 3.000 millones de euros, y da empleo a 47.000 trabajadores.

Está formado principalmente por pymes y microem-presas muy concentradas geográficamente. En la Comu-nidad Valenciana se concentran las dos terceras partes del empleo y de la producción.


Sin asalariados

De 1 a 9 trabajadores


Figura 1. Empresas en el sector calzado por estrato de trabajadores. Año 2007

Fuente: INE.

El sector dedica tradicionalmente gran parte de su produc-ción a la exportación (el 69% en el bienio 2001-2002) hacia los mercados europeos y norteamericano, donde ha tenido que competir especialmente con la producción italiana.

Recientemente, el saldo neto exportador se está redu-ciendo por el incesante flujo de importaciones asiáticas, que llegan a cubrir hasta el 60% del consumo interior. Esto ha obligado al sector del calzado a posicionarse en nichos de mercado que demandan mayor calidad en el diseño y en los acabados.

Por otro lado, el déficit de materia prima, a causa de la reducida cabaña ganadera nacional, produce una exce-siva dependencia exterior, que se muestra asimismo en el plano tecnológico en relación con la maquinaria y otros elementos de la industria auxiliar, ambos mayoritariamente de procedencia italiana.

El proceso de producción del calzado consta de multitud de operaciones, unas más artesanales y otras más

automatizadas y mecanizadas, aunque sigue siendo un sector intensivo en mano de obra, en el que el coste de la misma representa entre el 25% y el 30% del coste del producto.

La presión competitiva por parte de países con costes de mano de obra más bajos, ha inducido a aumentar la flexi-bilidad de las estructuras productivas y reducir costes. Así se ha asistido al desplazamiento de la demanda interna hacia nichos medios altos, quedando otros segmentos del mercado para las importaciones de productos de peor calidad y en muchas ocasiones, fabricados con sustitutivos de la piel para abaratar el producto.

El presente trabajo centra su exposición en la industria de producción de curtiembres y elaboración de calzado con materiales de piel, quedando excluido otro tipo de calzado que se fabrique con otra materia prima, como pueden ser textiles o productos pláticos.

El objetivo del mismo es concienciar a las empresas del sector de la importancia que tiene hacer un uso eficiente de la energía, para continuar reduciendo sus costes, contri-buir al mantenimiento del medio ambiente y a la dismi-nución de la dependencia energética del exterior.

1 Identificación de los puntos de consumo energéticos en el proceso productivo de calzado

En el sector de producción de curtiembres y calzado existen dos eslabones claramente diferenciados, que son el segmento de curtido de pieles y los fabricantes de calzado. Los primeros son los proveedores de la materia prima necesaria para otros sectores industriales, entre los que se encuentran los fabricantes de calzado, marro-quinería e industria del automóvil.

1.1. Materias primas

Las materias primas para la industria del cuero son las pieles sin curtir, que una vez curtidas se convierten en la materia prima de otros procesos productivos, entre ellos, la producción de calzado. Las pieles pueden ser de ovino, bovino, caprino, porcino, de conejo, reptil, etc. Según el tipo de piel y el curtido, la aplicación en la industria diferirá y se puede dedicar para muy distintas finalidades.

Dada la gran variedad de pieles y de usos, podemos concluir que nos encontramos ante un sector muy

7

segmentado que actúa como suministrador de materia prima para la producción de artículos, y esto hace que el sector sea muy sensible a las modas. Para la producción de la curtimbre, la principal materia prima es la piel cruda de origen bovino.

1.2. Proceso de Curtiembre

El curtido es un proceso mediante el cual la piel y el cuero fresco se transforman en curtido como producto final utilizable y comercializable. Como ya hemos mencionado, este último se usa, después, como la materia prima básica para la producción de diversos artículos de consumo.

El proceso consiste en someter a la piel a acciones físico-químicas para convertirla en un material duradero. No existe un único procedimiento para producir curtido, las técnicas disponibles varían considerablemente en función de la materia prima original (cuero, piel...) y del producto final que se desee obtener.

El curtido se efectúa normalmente en una serie de etapas con duraciones diversas que pueden oscilar entre minutos y horas y varios meses para algunas técnicas de curtición vegetal. El curtido de piel y cuero es un proceso

que se divide en una serie de etapas en las cuales las pieles se tratan con diversos agentes químicos y no químicos y se someten a diversas operaciones mecá-nicas.

El proceso de curtido se divide normalmente en las siguientes fases:

• Operaciones de ribera. Se recibe la piel, se hidrata, se le quita el pelo y la endodermis, formada por proteínas y grasa. Se aumenta el espacio interfi-brilar y se eliminan las impurezas presentes. Esta fase se compone de diferentes operaciones que utilizan sales y otros productos químicos, opera-ciones de secado y de refrigeración para la conser-vación de las pieles. Adicionalmente, consume grandes cantidades de agua para el lavado de las pieles y genera aguas residuales contaminantes.

• Curtido. El objetivo de estas operaciones es evitar que las proteínas de la piel se pudran. Las técnicas más corrientes de curtido de cuero son al cromo y la vegetal.

- Curtido al cromo. El curtido al cromo se con-sigue usando sales de cromo solubles, pri-mordialmente sulfato de cromo. Representa

Figura 2. Proceso productivo de la industria de cuero y calzado.

Fuente: Elaboración propia.

PRODUCCIÓN GANADERA

• Producción de bovinos

RIBERA Y CURTIDOWET-BLUE / WET-WHITE

RECURTIDO, TEÑIDO, ENGRASE Y ACABADO

FRIGORÍFICO COMERCIALIzACIÓN

SECTORPRIMARIO

INDUSTRIA DE CURTIDO

INDUSTRIA DEL CALZADO DISTRIBUCIÓN

• Faena

• Producción de cuero crudo

• Depilado y eliminación de grasas y otras sustancias

• Dividido en dos capas:

- Cuero flor

- Descarne

• Desencalado, purga y piquelado

• Curtido con cromo vegetal y sintéticos

• Escurrido, teñido, secado y ablandado.

• Pintura, grabado y plnchado...

• Acabados especiales

- Charolados

- Nobuk

- Otros

• Diseño

• Corte y preparado

• Aparado

• Producción de suelas

• Armado

• Acabados

• Calzado

- Deportivo

- No deportivo

• Artículos de talabartería

• Marroquinería

• Tapizados

CALZADO MANUFACTURAS

DISEÑO Y PRODUCCIÓN


8

hoy una de las técnicas más empleadas para curtir el cuero, debido a su calidad y a la poca duración del proceso en comparación con la curtición vegetal, y a su coste razonable.

Curtido al cromo estabiliza la estructura del colágeno de las pieles y les proporciona sus propiedades básicas. Para ello, se emplean sales de cromo trivalente que producen un cuero verde/azul claro resistente al calor. El producto final, denominado wet blue, se usa principalmente como materia prima para la fabricación de artículos destinados a marro-quinería, para la confección, calzado (empei-ne) y curtidos industriales.

- Curtido vegetal. El curtido con curtientes ve-getales se obtiene usando materiales vegeta-les derivados de la corteza o madera de los árboles y otras plantas diversas. Este tipo de curtido produce un curtido de color avellana claro, usado principalmente para suelas de za-pato y marroquinería. El curtido vegetal única, realizada en los siglos pasados, ha sido com-pletamente sustituida por el curtido al cromo. No obstante, aún se usa para suelas de zapato y sillas de montar y para algunos curtidos téc-nicos. El curtido vegetal es un proceso muy largo que puede durar desde un día (en bom-bos) hasta 16 semanas (en tinas).

Actualmente, al considerarse un curtido más ecológico, se utiliza también el curtido vegetal para la fabricación de tapicerías para coches.

• Actividades de recurtido y de acabado. La fina-lidad de esta última etapa es proporcionar suavidad, elasticidad, llenura y cuerpo al cuero, mediante el empleo de curtientes.

1.3. Proceso de fabricación del calzado

Actualmente, el calzado es un artículo que se encuentra muy diversificado en cuanto a la tipología del mismo, existiendo calzado deportivo, de vestir, de seguridad, etc. Esto ha llevado a la industria a incorporar diversos materiales y formas de fabricación que no son las tradi-cionales. Así, se fabrica calzado con textiles, con plás-ticos o con materiales tratados que cumplen diversas funcionalidades, seguridad, aislamiento, confort, trata-mientos curativos, etc.

Una característica importante del proceso de produc-ción del calzado es que requiere insumos adicionales

al cuero, como son los textiles, el caucho y el plástico. El proceso de fabricación del calzado se inicia con la fabri-cación de suelas; luego se procede al cortado de la pieza previamente patronada y, posteriormente, el proceso de montado y acabados.

El proceso consta de los siguientes grupos de operaciones:

• Diseño y muestrario del calzado. Anteriormente era un proceso que necesitaba de la colabora-ción de varias personas, dibujante, modelista y hormero. Hoy se realiza con una serie de disposi-tivos perfectamente integrados, ordenadores con programa de diseño y máquina de prototipado.

• Corte. Esta operación consiste en cortar la piel a la medida que se requiera siguiendo el modelo dise-ñado, pudiendo éste pertenecer a otra empresa.

• Aparado. Se selecciona la horma de acuerdo a la numeración para conformar y fijar la planta a base de clavos y adhesivos. Generalmente, se realiza manualmente y se utiliza una máquina espe-cial para presionar y que quede bien realizado el montado del zapato. Posteriormente, se procede a montar las puntas y los talones y se realiza el proceso de asentar, que consiste en hacer que el corte siente perfectamente en la horma.

• Armado. En la parte de la suela que se ha de pegar al corte se realiza el cardado. Se hacen unas hendi-duras para que el pegamento se impregne mejor y posteriormente se realiza el pegado a presión de suela. Por último, se desmonta la horma.

• Acabados. Se pegan las plantillas, se pintan los cantos de suela y forro, se realiza el lavado y se desmancha el zapato de residuos del proceso productivo.


La industria del calzado no es intensiva en consumo energético, siendo todavía muchas de sus actividades artesanales.

En relación al consumo por proceso productivo o por maquinaria, no existen datos agregados para la actividad de cuero y calzado, pero es presumible que, como el resto de industrias, puede conseguir importantes ahorros de coste en su factura energética, optimizando sus

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procesos y mejorando la utilización de los equipos de sus instalaciones.

Parte de sus procesos de fabricación utilizan maquinaria de alto consumo energético como hornos, máquina de topes, etc. Adicionalmente, la industria consume grandes cantidades de agua, principalmente en las actividades de curtido.

Por tanto, centraremos el análisis de ineficiencia y mejoras energéticas del presente trabajo en aquellas tecnologías en las que cualquier mejora en los princi-pales sistemas de consumo energético supondrá mayor impacto en la cuenta de resultados de la empresa.

1.5. Sistemas principales de consumo energético


La iluminación es un apartado que representa un impor-tante consumo eléctrico dentro de una instalación indus-trial, dependiendo su porcentaje de su tamaño, de la industria específica que en ella se lleva a cabo y del clima de la zona donde está ubicada. Este consumo puede oscilar en torno a un 25%.

Es por ello que cualquier medida de ahorro energético en iluminación tendrá una repercusión importante en los costes.

Se estima que podrían lograrse reducciones de entre el 20% y el 85% en el consumo eléctrico de alumbrado, con la utilización de componentes más eficaces, el empleo de sistemas de control y la integración de la luz natural. En este sentido juega un papel importante la concienciación de los empleados y su cambio de hábitos.

1.5.2 Equipos informáticos

Los procesos de automatización de determinados procesos productivos y la incorporación del diseño asis-tido por ordenador y las nuevas tecnologías han hecho de los equipos informáticos una herramienta de trabajo en muchas de las industrias que componen el sector, prin-cipalmente en lo que a fabricación de calzado se refiere. Son utilizados en diversas operaciones del proceso productivo, como son: estudios de colorimetría, moldeo, muestreo, etc.

1.5.3 Sistemas térmicos

Los sistemas térmicos son equipos cuya función es la generación de calor a través de la combustión de un combustible con el oxígeno del aire. Se utilizan para cubrir necesidades térmicas de calefacción y agua caliente y en el proceso productivo.

1.5.3.1. Calderas

Las calderas se utilizan para cubrir necesidades térmicas de calefacción y de procesos productivos.

En el proceso productivo de curtiembre, dependiendo de la piel y del tratamiento que se le quiera aplicar, es habi-tual la utilización de agua caliente a bajas temperaturas para el lavado de las pieles. Adicionalmente, las calderas son utilizadas para la generación de vapor y para acondi-cionamieto de las instalaciones.

En una caldera se produce la combustión del combus-tible correspondiente con ayuda del aire comburente en una cámara. La reacción que tiene lugar es altamente exotérmica, generando como productos residuos sólidos (como cenizas y escorias) y humos o gases a elevadas temperaturas (de 200 ºC a 1000 °C).

El contenido energético de estos gases, a través de una superficie de intercambio, es el que se aprovecha para calentar el fluido (aire, agua o aceite) que se va a emplear en algún proceso determinado. Finalmente los gases de combustión son evacuados por una chimenea.

Las calderas se pueden clasificar en función de múltiples criterios.

Según el tipo de combustión, pueden ser de cámara de combustión abierta (atmosférica o tiro natural) o cerrada (presurizada o tiro forzado). Estas últimas presentan multitud de ventajas sobre las atmosféricas: como el mejor rendimiento, la estabilidad de la combustión, el mínimo exceso de aire necesario, etc.

Según el material de las calderas, pueden ser de elementos de fundición unidos o de chapa de acero. Las de fundición son más resistentes y resultan más fáciles de montar. Las de chapa de acero suelen emplearse para combustibles gaseosos, tienen un mayor recorrido de humos y un mejor rendimiento.

Según el modo de intercambio de calor en la caldera pueden ser acuotubulares o pirotubulares. En las acuo-tubulares, hay una serie de tubos por los que circula


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el fluido a calentar, y por su exterior van los gases que ceden parte de su energía a través de las paredes de los tubos. En las pirotubulares, son los humos calientes los que pasan por los tubos, los cuales están rodeados por el fluido a calentar.

Según el rendimiento, pueden ser estándar, de baja temperatura y de condensación. La caldera estándar es una caldera con tubos de pared simple, que trabaja a una temperatura constante del agua a la salida entre 70 ºC y 90 ºC. El diseño de este tipo de caldera no permite que el vapor de agua contenido en los gases de salida condense en su interior, limitando la temperatura de retorno del agua a caldera en torno a los 70 ºC. Tanto las calderas de baja temperatura como las calderas de condensación permiten modificar la temperatura del agua de salida en función de la demanda térmica, aumentando así el rendimiento (especialmente a cargas bajas) frente a las calderas estándar. Una caldera de baja tempera-tura permite aprovechar el calor sensible de los humos a través de un recuperador de calor especial, mientras que una caldera de condensación está diseñada para permitir que el vapor de agua de los gases de combus-tión condense sobre la superficie de los tubos de humos, consiguiendo recuperar el calor latente de los gases de combustión.

Los combustibles más utilizados en las calderas son el fuelóleo, el gas natural y las biomasas.

1.5.3.2. Hornos y secaderos

Los secaderos y hornos para el secado son equipos de intercambio en los que un agente secante absorbe la humedad del producto a secar. En el proceso productivo es habitual utilizarlos para el secado de las pieles y la fija-ción de adhesivos en la elaboración del calzado.

1.5.4 Equipos de climatización

En la industria del calzado, los sistemas de clima-tización son como en cualquier otra empresa, un elemento importante para mantener una temperatura óptima en sus instalaciones que favorezca el confort y la productividad.

Una encuesta de opinión realizada al comienzo del Proyecto Mica (Mejora Integral de la Calidad en la Indus-tria del Calzado en España), en colaboración con la Fede-ración de Industrias del Calzado, puso de manifiesto que la gran mayoría de los encuestados era consciente de que, después de la iluminación de las instalaciones, los equipos de climatización suponían la segunda tecnología con mayor potencial de ahorro en sus instalaciones.

La función de un equipo de climatización es adecuar la calidad del aire a los requerimientos de confort de las personas que ocupan una estancia, en términos de temperatura, humedad y concentración de gases, como por ejemplo el CO2.

Estos sistemas consumen grandes cantidades de elec-tricidad y muchas veces no somos conscientes cuando las utilizamos.


Los procesos de curtido de piel y fabricación de calzado consumen grandes cantidades de agua generan impor-tantes volúmenes y de vertido de aguas residuales direc-tamente vinculadas al proceso productivo.

Durante el proceso de curtido, las pieles son lavadas en varias ocasiones para retirar suciedad y productos

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químicos. Como consecuencia, las aguas residuales de las tenerías contienen grandes cantidades de sales.

Adicionalmente, existen otros consumos: enfriamiento de toma de muestras y sistemas afines, sistemas de protección e higiene vinculados al proceso y sistemas de regeneración de la planta de tratamiento de aguas.

2 Ineficiencias energéticas en los principales sistemas

2.1. Motores eléctricos

La industria de cuero y calzado utiliza maquinaria que demanda como fuente de alimentación la energía eléc-trica. Actualmente, el proceso productivo está sustitu-yendo procesos que antes eran manuales, por la auto-matización y la robótica.

Los motivos de ineficiencia energética de los motores eléctricos son:

• Dimensionamientoinadecuadoparalaaplicaciónala que se destina. Si el motor en cuestión está mal dimensionado, la eficiencia disminuye, especial-mente a baja carga.

• Elrégimendecargas.

• Alimentacióndelmotor.

• Mantenimientoinadecuado.

• Arranquedemotores.Lacorrienteeléctricademan-dada por un motor en el arranque puede ser hasta siete veces mayor que la corriente demandada en funcionamiento normal.

• Sistemasdetransmisiónineficientes.


La iluminación es un tema complejo debido a la gran diversidad de equipos disponibles en el mercado, sus aplicaciones y la subjetividad con la que cada persona la percibe. Desde un punto de vista energético, el gasto en iluminación puede representar un porcen-taje muy elevado de la factura energética, llegando a

superar el 10% en muchas fábricas y hasta un 50% en oficinas.

La mayor parte de la energía que se consume en ilumi-nación se debe a un mal uso por parte de los usuarios, es decir, a malos hábitos en el encendido/apagado de las mismas cuando no se están utilizando.

En el ámbito del Proyecto Mica, se realizó una encuesta entre empresas del sector que puso de manifiesto la percepción que tenían sobre los posibles ahorros ener-géticos. Así, las empresas consultadas eran conscientes de que en sus empresas podrían conseguir mejoras en los sistemas de iluminación y ahorro de costes. De hecho, según el estudio, sólo el 5% utilizaba bombillas de bajo consumo.

En general se pueden identificar ineficiencias en el uso (falta de aprovechamiento de la luz natural y de mante-nimiento) o en los mismos equipos (bombillas incandes-centes, balastos electromagnéticos con lámparas fluo-rescentes).

2.3. Equipos informáticos

La mayor parte de las industrias poseen uno o más orde-nadores y un gran número de otro tipo de equipos de oficina como impresoras, fotocopiadoras, escáneres, etc. Cada equipo tiene consumos energéticos unitarios relativamente bajos, pero en su conjunto, y considerando el alto número de horas que están en funcionamiento, suponen una importante carga económica. Los equipos de oficina pueden ser responsables de más del 20% del consumo total de energía, llegando en algunos casos hasta el 70%.

A los elevados costes hay que sumar el aumento de la carga térmica producida en los edificios, lo que conlleva un mayor uso de sistemas de aire acondicionado. Reducir el consumo de estos equipos puede proporcionar benefi-cios tanto ambientales como económicos.

Disminuir el consumo de equipos de oficina está al alcance de todos: no se requiere la adquisición de aparatos especiales ni de conocimientos técnicos profundos. No obstante, es crucial que cada usuario tenga muy presente las medidas explicadas a continuación.

Al igual que con los sistemas de iluminación, las inefi-ciencias asociadas a los sistemas informáticos se deben principalmente al mal uso de los mismos por parte de


12

los usuarios. Los hábitos más habituales son no apagar los monitores, no utilizar los modos de ahorro de energía o no apagar los ordenadores cuando no se están utili-zando. Por otro lado, los equipos más obsoletos son más ineficientes que los modernos. Finalmente se deben considerar los consumos fantasmas que estos equipos tienen cuando se encuentran en estado stand by.

2.4. Calderas

Según sea el proceso de curtimbre, es habitual utilizar agua caliente a temperaturas bajas, por lo que la primera ineficiencia que se puede producir es calentar el agua a una temperatura más elevada de la necesaria.

Las calderas presentan, en muchas ocasiones, importantes posibilidades de mejora, adoptando medidas de ahorro sencillas y con periodos de amortización realmente bajos.

Uno de los parámetros más importantes para evaluar el funcionamiento de una caldera es su rendimiento, que se define como el ratio de calor útil producido (considerando las diversas pérdidas a través de los gases de combus-tión, las paredes de la caldera y los caudales de purga) frente a la energía introducida con el combustible.

Este rendimiento no es constante a lo largo del tiempo, sino que va disminuyendo hasta que llega un punto en el que por la antigüedad de la caldera y su mal funciona-miento puede ser necesario sustituirla.

Para evaluar el rendimiento es necesario disponer de un analizador de gases de combustión que proporcione la

concentración en gases de O2, CO2, CO y la temperatura de los gases, así como un termómetro de superficie para medir la temperatura de las paredes de la caldera.

Los valores adecuados de O2, CO y temperatura de gases dependen del tipo de combustible y quemador utilizados y del tamaño de la caldera. Para conocerlos debe consul-tarse el manual de instrucciones del equipo o contactar con el fabricante. No obstante, de forma orientativa, los valores adecuados son los que aparecen reflejados en la tabla 1.

Todas las calderas deben respetar unos parámetros de rendimiento. Normalmente, las intervenciones de mantenimiento periódico permiten mantener el rendimiento dentro de los límites establecidos por la normativa.

Pero cuando las calderas se vuelven obsoletas y el rendi-miento desciende por debajo del nivel mínimo, es conve-niente sustituir la caldera. Este es el mejor momento para decidir instalar una caldera de alto rendimiento, que permite ahorrar combustible.

La caldera de condensación da el máximo de sus pres-taciones cuando el sistema necesita temperaturas del agua relativamente bajas (entre 30 °C - 50 °C), aunque el ahorro es muy consistente, del orden del 15%, a tempe-raturas de 70 ºC - 80 ºC.

Finalmente se deben considerar las ineficiencias debidas al desaprovechamiento de los gases de escape a alta temperatura y al aislamiento inadecuado de las tube-rías de transmisión del calor, ya sean para agua caliente, vapor u otro fluido.

Tabla 1. Incidencias en el funcionamiento de calderas.

Valor del análisis Causas Solución

CO2 alto y O2 bajo Cantidad de aire introducido en caldera insuficiente

Aumentar la apertura de la compuerta de paso de aire del quemador

CO2 bajo y/o O2 alto Exceso de aire Disminuir la apertura de la compuerta de paso de aire del quemador

CO alto y O2 alto Mezcla aire-combustible inadecuadaDesmontar el inyector, llevar a cabo una limpieza o sustituirlo si fuera necesario y efectuar de nuevo el análisis

Temperatura de paredes > temperatura ambiente sala

Calderas antiguas o con desperfectos en su aislamiento Sustitución del aislamiento

Temperatura de gases > 230 ºC Intercambio de calor inadecuado Limpieza del interior de la caldera o instalación de un economizador de calor

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2.5. Secaderos

Los secaderos son utilizados para el secado de las pieles después de los diversos procesos de lavado. Las inefi-ciencias en los secaderos se producen principalmente por pérdidas de calor y por un uso excesivo del mismo. Es importante además tener en cuenta, que en muchas ocasiones los procesos de secado no son optimizados al no tener en cuenta la humedad del producto y los volú-menes del mismo, en relación a la capacidad de carga.

2.6. Equipos de climatización

A los equipos de climatización, a pesar de ser intensivos en consumos eléctricos, no se les presta la atención adecuada.

Las principales ineficiencias son la utilización de aparatos obsoletos, falta de limpieza y revisión de los sistemas. Además los patrones de uso pueden también generar gastos innecesarios: por ejemplo la regulación de la temperatura de las estancias a niveles diferentes de los recomendados por el IDAE (21 ºC en invierno y 25 ºC en verano) genera un gasto adicional alre-dedor del 7,5% por cada grado de diferencia.


La eficiencia energética es el conjunto de programas y estrategias para reducir la energía que emplean determi-nados dispositivos y sistemas sin que se vea afectada la calidad de los servicios suministrados.


El principal objetivo de los sistemas de ahorro energético es disminuir las necesidades energéticas manteniendo la eficiencia en la producción. Al disminuir los costes de la energía requerida, se produce un ahorro en costes de producción, lo que se traduce en una mejora de la com petitividad y, a escala global, en una disminución de la dependencia energética y una reducción del impacto sobre el medio ambiente.

Las pérdidas de energía, además del ya mencionado aumento de costes, conllevan una evacuación de calor,

con elevación de temperatura en equipos y sistemas, con la consiguiente reducción en su vida útil. Además, aumenta la necesidad de refrigeración, lo que se traduce en costes de inversión y operación que suponen consumos adicio-nales y la necesidad de mantenimiento.

3.1.1 Motores eléctricos de alta eficiencia

La sustitución de motores antiguos por otros más eficientes es una inversión que produce grandes ahorros en la factura energética.

Los nuevos motores que se comercializan actualmente son más eficientes que los antiguos y demandan menos energía, lo que se traduce en ahorros de energía eléc-trica. Estos motores producen la misma potencia mecá-nica que los motores estándar, con un menor consumo eléctrico, llegando a reducir las pérdidas energéticas en un 45%, teniendo una vida útil mayor y operando a temperaturas más bajas, por la incorporación de venti-ladores y sistemas de enfriamiento más eficientes. Adicionalmente, utilizan diseños y materiales aislantes de mayor calidad.

Otras medidas a considerar para mejorar la eficiencia de los motores eléctricos son el dimensionamiento adecuado del equipo, el arranque secuencial y progra-mado, la optimización del sistema de transmisión, el control electrónico de velocidad, la lubricación del motor y el mantenimiento adecuado.


Una adecuada iluminación es muy importante para maxi-mizar el rendimiento de las personas de la organización. Está relacionado con aspectos motivacionales y con aspectos físicos como vista cansada y fatiga visual; por eso, aparte del ahorro energético que se pueda conseguir, es importante cuidar su diseño para que sea adecuado para las diferentes actividades que se realizan.

Existen diversidad de lámparas en el mercado, que pueden clasificarse en los tres grupos siguientes:

• Lámparasincandescentes.

• Lámparasdebajoconsumo.

• Lámparasdedescarga.

• LEDolámparasdediodo.


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Las lámparas incandescentes son las de menor rendi-miento, debido a que gran parte de la energía que consumen se convierte en calor. Las de descarga, para su correcto funcionamiento, requieren la incorporación de cebadores y balastos. Es importante considerar la instalación de balastos electrónicos que ahorran hasta un 25% de energía en comparación con los balastos elec-tromagnéticos. Por último, la tecnología LED presenta importantes ventajas frente a las dos anteriores, como son ahorros de energía eléctrica y en mantenimiento y reposición, así como en emisiones de CO2.

Otras medidas para el ahorro energético en iluminación son las siguientes:

• Utilización de la luz diurna siempre que seaposible.

• Pintar las superficies de las paredes de coloresclaros con una buena reflectancia para maximizar la luz suministrada.

• Instalar sistemas de control de alumbrado paraasegurar una iluminación adecuada mientras sea necesario puede contribuir a grandes ahorros de energía en la iluminación de la fábrica y oficinas. Estos sistemas tienen las funcionalidades de control de tiempo, control de la ocupación y apro-vechamiento de la luz diurna.

• Implantarsistemasconsensoresdemovimiento.

3.1.3 Mejoras en los equipos informáticos

La pantalla es la parte que más energía consume, y tanto más cuanto mayor es. Las pantallas planas TFT consumen menos energía que las convencionales y además ocupan menos espacio. Se recomienda comprar ordenadores con etiqueta “Energy Star”, que tienen la capacidad de pasar a un estado de reposo, con un consumo máximo del 15% del consumo normal, cuando haya pasado un cierto tiempo sin utilizar el equipo.

Los cambios de comportamiento con relación al uso de los equipos en los que la empresa tiene que involucrarse son:

• Apagarlosequiposcuandonosevayanautilizarenun tiempo aproximado de media hora.

• Utilizarelmododeahorrodeenergíadelosordena-dores. Uno de los más comunes es el Energy Star, que permite entrar en un modo de bajo consumo

energético (consumiendo 15 W o menos) después de 30 minutos sin estar en uso. Este tipo de modo permite ahorros eléctricos de hasta el 60%.

• Los salvapantallas se utilizan para prevenir queuna imagen quede fija en la pantalla y consumen grandes cantidades de energía. Por esto es muy importante utilizar salvapantallas oscuros, ya que pueden ahorrar del orden de 7,5 W o bien un euro cada 24 h.

• Elegir fondos oscuros para el escritorio; elconsumo es alrededor del 25% inferior que el de uno blanco.

• Unordenadortieneunfactordepotenciamuybajo(alrededor de 0,53). Considere la posibilidad de instalar, en áreas con gran número de ordenadores, un banco de condensadores para compensar el consumo de energía reactiva.

• Losnuevosordenadoresutilizanhardwarede3,3Ven lugar de cinco como en ordenadores antiguos. Esto supone un ahorro de energía entre el 40% y el 50%.

• En general, los ordenadores portátiles son losequipos más eficientes. Tienen pantallas de cristal líquido que consumen mucha menos energía que cualquier monitor de un PC convencional. Ahorran un 10% o más de electricidad que un PC y tienen más opciones de ahorro energía.

• Emplear regletas stand by que permiten desco-nectar completamente los equipos cuando no se utilicen, eliminando así los consumos fantasmas.

3.1.4 Mejoras en las impresoras

Las impresoras presentan oportunidades de ahorro ener-gético importantes cumpliendo una serie de pautas de buen uso:

• Apagarlaimpresoradurantelanocheylosfinesdesemana, así como durante periodos donde no se utilizará.

• Encasodesustituciónporunanueva impresora,es recomendable que esté equipada con opciones de gestión del consumo. De esta forma se pueden controlar los consumos energéticos desde el primer momento. Una impresora convencional

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puede consumir alrededor de 442 W, mientras que en el modo de ahorro de energía, su consumo disminuye hasta 45 W. Las impresoras eficientes reducen el consumo energético hasta el 50% mientras están en modo stand by.

• Las impresoras láser consumen mucha másenergía que impresoras tipo inkjet o matriciales. Estas últimas consumen incluso un 95% menos.


Estos equipos son los que mayor consumo de energía demandan en el proceso productivo, siendo además los que mayores oportunidades de mejora presentan y en donde una pequeña mejora, al ser el consumo tan alto, tiene mayor impacto en los costes de producción.

3.2.1 Control de humos de la chimenea

La emisión de humos que realizan las calderas pueden ser indicativos de la eficiencia de ésta en la combustión. Si son negruzcos, la caldera está arrojando combustible a la atmósfera en lugar de quemarlo y puede deberse a la escasez o mala distribución interior del aire de combus-tión o a una insuficiente pulverización del combustible, entre otras causas.

Para evitar estos inquemados, en el caso de combus-tibles líquidos regule y limpie los quemadores para obtener una buena pulverización y controle la viscosidad del combustible, precalentándolo en el caso de que sea necesario reducirla, habitual en el fueloil. En el caso de combustibles gaseosos, bastará con que los quema-dores se encuentren bien ajustados.

No obstante, unos humos claros no aseguran de por sí un buen funcionamiento, pudiendo ser síntoma de que se esté utilizando una cantidad excesiva de aire y desprendiendo mucho calor por la chimenea impidiendo su aprovechamiento para la calefacción. Es importante entonces llevar a cabo un análisis de la composición de los gases de escape.

3.2.2 Aprovechar la energía de los gases

Si los gases de combustión salen de la caldera suficien-temente calientes (a una temperatura superior a 230 ºC), es recomendable considerar la posibilidad de aprove-charlos para precalentar el agua o el aire de combustión. Se ha comprobado que los periodos de amortización de los equipos necesarios para recuperar el calor de los gases, precalentando el agua o el aire de combustión, son muy bajos, entre 1 y 2 años, consiguiendo ahorros de energía importantes.

El calor recuperado de los gases puede aprovecharse incluso en un equipo distinto. Por ejemplo, pueden


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utilizarse los gases de escape a baja temperatura para procesos de secado.

Para precalentar el agua de alimentación se deben instalar unos equipos llamados economizadores, que son inter-cambiadores de calor que permiten que los gases de escape calientes cedan calor al agua de alimentación.

Para precalentar el aire de combustión es necesario instalar unos equipos llamados precalentadores de aire, que son también un tipo especial de intercambiadores de calor gases-aire.

Existe una gran variedad de tipos de economizadores y, sobre todo, de precalentadores, cada uno adecuado a unas características determinadas.

Finalmente se pueden aprovechar estos gases para refri-geración, mediante equipos de absorción.

3.2.3 Ahorrar energía en el aislamiento y trans-ferencia de fluidos

Además de las pérdidas de calor por la chimenea y por inquemados ya comentadas, en toda caldera existen otras que conviene minimizar, como las pérdidas por las paredes y las pérdidas en las purgas.

Para reducir las pérdidas de energía por las paredes hay que revisar los refractarios y aislamientos de las superficies calientes, aumentando su espesor o eligiendo otro tipo si fuera necesario. No solo evita pérdidas de energía, sino que

también favorece un ambiente más agradable, evita acci-dentes y quemaduras e impide entradas de aire o salidas de gases incontroladas debido a su efecto de sellado.

Las pérdidas en las purgas se pueden disminuir racionali-zando la cantidad de las mismas, mejorando la calidad del agua de alimentación y recuperando su calor sensible.

Las superficies de transferencia de calor de la caldera deben mantenerse perfectamente limpias para aprove-char al máximo la energía del combustible. Toda caldera lleva asociada una serie de equipos para el movimiento de fluidos (bombas, compresores, ventiladores, etc.). Estas instalaciones suelen ser importantes consumi-dores de energía eléctrica.

Un diseño de transferencia eficiente tiene las siguientes características:

• Acortalalongituddeltrazadodelosconductosenla medida de lo posible.

• Evitaestrechamientosyensanchamientosbruscos,codos y derivaciones innecesarias, etc.

• Contieneseccionescirculares,inclusoparaventi-lación, aunque sean algo más caras.

• Losconductostienenelmáximodiámetroposibley la mínima rugosidad interna.

• Lleva instaladas válvulas con pocas pérdidas decarga.

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• Enelcasodelíquidosmuyviscosos,losbombealigeramente calentados.

• Utiliza variadores de la velocidad de las bombaspara regular el caudal, en lugar de hacerlo mediante estrangulaciones.

• Aislamiento adecuado del sistema para evitarpérdidas de calor.

3.2.4 Calderas de alto rendimiento

Es recomendable sustituir las calderas antiguas por una de alto rendimiento, una vez alcanzado el periodo de obsolescencia o antes de ese tiempo, cuando se observe un mal funcionamiento.

Las calderas de alto rendimiento, por condensación de humos, consumen menos combustible que las del tipo tradicional y producen elevados ahorros energéticos cuando el agua demandada es de bajas temperaturas. Estas calderas de alta eficiencia pueden suponer un ahorro del 10% - 20% del combustible utilizado, espe-cialmente si se trabaja a bajas cargas.

Existen una serie de actuaciones que se deben realizar para asegurar el correcto funcionamiento de estos sistemas, como son: verificación y mantenimiento perió-dico de la caldera, mejora de la distribución de fluidos, racionalización de las cargas, selección de combusti-bles por criterios económicos y ecológicos, como, por ejemplo, calderas que utilizan biomasa.

3.2.5 Prácticas para ahorrar energía en los secaderos

La energía consumida en el proceso de secado se debe tanto a energía eléctrica para el funcionamiento de venti-ladores, bombas, compresores, resistencias eléctricas y elementos auxiliares de regulación, como a energía para la caldera, que es el coste de gasóleo, gas natural o residuos empleados para el calentamiento del secadero. Las mejoras a considerar en la operación de secado son varias:

• Optimizar el diseño y la estructura del secaderopara reducir las pérdidas térmicas.

• Reponerytapartodaslasfisurasycomprobarquelas puertas cierran herméticamente.

• Aislartérmicamentelascámarasylostechos.

• Introducir el material en los secaderos parcial-mente secada al aire (alrededor de 25% de la humedad).

• Determinarconprecisiónlahumedaddelproductoque se va a secar y las sucesivas humedades de los testigos durante el control del proceso.

• Procurarquedentrodelsecaderonoseproduzcancortocircuitos de aire. En la primera fase del secado es necesario que la velocidad del aire sea elevada, pero las velocidades pueden ser inferiores en las últimas.

• Regularlavelocidaddelosventiladoresduranteelsecado.

• Comprobarlossistemasderegulacióndecontrol.

• Revisar periódicamente la instalación productorade calor.

• Seleccionar loscombustiblesmáseficientes(gasnatural o residuos de aserradero).

• Estudiar los tiempos de secado y utilizar meca-nismos que aseguren tiempos de secado/capa-cidad adecuados.

• Adecuarlatipologíayvolumendeentradademate-rial para asegurar la correcta capacidad de carga y eficiencia del proceso.

• Optimizar lavelocidadde rotacióndelsecadero,el índice de alimentación de partículas, el tiempo de parada y el contenido final, de acuerdo con el tamaño y contenido de la humedad de las partí-culas.

• Emplear sistemas de recuperación térmica delaire empleado, más del 20% de la energía térmica utilizada en el secado puede ahorrarse haciendo recircular de nuevo los gases de escape en el secadero.

3.2.6 Alternativas a los secaderos convencionales

Varias técnicas pueden aplicarse separadamente o de forma combinada para secar el curtido: secado al aire con/sin energía, secado con agua caliente, secado con infrarrojos, secado al vacío, secado de alta frecuencia. No obstante, hay que tener en cuenta que las distintas


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técnicas pueden influir en las características definitivas del curtido.

3.2.7 Sistemas de cogeneración

En los sistemas de cogeneración, el rendimiento para generar la energía eléctrica y térmica es mucho mayor que en los sistemas convencionales de generación de energía eléctrica y térmica por separado. De un 100% de energía contenida en el combustible, en una termoeléc-trica convencional sólo el 33% se convierte en energía eléctrica; el resto se pierde a través del condensador, los gases de escape, las pérdidas mecánicas y las pérdidas eléctricas por transformación y transmisión.

En los sistemas de cogeneración se llega a aprovechar hasta un 84% de la energía contenida en el combus-tible para la generación de energía eléctrica y calor al proceso.

Este proceso permite que el combustible que se agregue a un proceso por cogeneración sea mucho menor que el usado en las plantas convencionales.

Además, existe la alternativa de la trigeneración, que consiste en la producción simultánea de calor, electri-cidad y frío con una única fuente primaria. Esta opción está especialmente recomendada para energía en indus-trias intensivas y edificios.

3.3. Nuevas tecnologías para sistemas de climatización

Seleccionando un sistema adecuado de aire acondicio-nado es posible ahorrar dinero durante años. En realidad, comprando el modelo más eficiente del mercado es posible ahorrar los costes eléctricos del sistema de aire acondicionado hasta un 30%.

3.3.1 Tecnología inverter para sistemas de climatización

Esta tecnología, que está disponible en algunos equipos, aplica una reducción o aumento de potencia frigorífica a la salida del aparato en función de la temperatura nece-saria en cada momento, sin tener que conectar y desco-nectar el compresor. La temperatura obtenida es más uniforme, consiguiendo ahorros significativos respecto de los sistemas convencionales. La vida útil del aparato

se ve favorecida al reducir el número de puestas en marcha y paradas.

3.3.2 Deshumidificadores

Los sistemas que incorporan esta tecnología actúan sobre el nivel de humedad del ambiente para alcanzar condiciones de confort óptimas sin modificar la tempe-ratura y reduciendo los consumos.

3.3.3 Máquinas de absorción

Las máquinas de absorción son más eficientes que los sistemas de aire acondicionado convencionales. Tienen algunas similitudes con los de aire acondicionado y bomba de calor, pero difieren en otros muy importantes. Trabajan con una sustancia, llamada absorbente, para formar una solución líquida, que es bombeada a mayor presión, con un aporte de trabajo menor que el que se necesita para la compresión del refrigerante en sistemas convencionales. Son recomendables cuando se dispone de fuentes de calor sobrantes.

Existen también novedosos sistemas como la produc-ción y acumulación de hielo durante las horas valle y su posterior uso como aire acondicionado y refrigeración cuando surgen durante las horas pico. De esta forma es posible disminuir el consumo eléctrico y, por tanto, la facturación eléctrica en las horas de mayor demanda.

3.4. Sistemas eficientes de consumo de agua

Es recomendable sustituir las instalaciones y equipos antiguos por sistemas y tecnologías de alta eficiencia en agua, de fácil implementación y que aportan ventajas en todos los sentidos, resultando éstas unas actuaciones no sólo altamente rentables para la cuenta de resultados, sino también para el medio ambiente, pues la reducción de consumos va paralela a la reduc-ción de los residuos resultantes, reduciendo la cantidad de agua a depurar y produciendo, por tanto, un menor gasto de reutilización.

Una variable importante en el consumo de agua en el proceso productivo de curtidos son los cánones, tasas e impuestos derivados de su vertido, donde en muchí-simas ocasiones el coste del agua se multiplica por cinco por la calidad del agua vertida a cauce, cobrándose por la cantidad de agua consumida, no vertida realmente.

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La disminución del consumo de agua revierte directamente en el ahorro energético ya que disminuyen los consumos de electricidad para movilizar el fluido a través de las bombas y la energía térmica necesaria para calentar el agua.

Adicionalmente, la reducción de costes económicos permitirá un mejor aprovechamiento de los recursos económicos en otras áreas o facilitará y aumentará los resultados de la empresa y será más competitiva.

3.4.1 Uso de cueros o pieles recién arrancados

Supone un cambio en el proceso de curtiembre, que consiste en omitir la etapa de conservación.

Las pieles frescas, en el caso de disponer de ellas, pueden tratarse sin una conservación en sal y se conse-guirá un importante ahorro de agua en el momento en que se evite el remojo. Además del ahorro de agua, las aguas residuales resultantes del procedimiento no tendrán ningún producto químico.

Los beneficios que proporciona son la reducción del consumo de agua, reducción de la generación de aguas residuales y reducción de productos químicos en los efluentes.

3.4.2 Descarnado en verde

El descarnado de pieles o cueros en pelo en las primeras etapas del proceso de curtido reduce el peso total de estas pieles o cueros y, así, reduce también la cantidad de productos químicos necesarios y de agua requeridos en las etapas posteriores. Se elimina entre un 14% - 18% del peso de la piel.

Se realiza previo al proceso de pelambre y tiene los bene-ficios de reducir el consumo de agua, la generación de aguas residuales, el nivel de productos químicos dentro de los efluentes y de residuos sólidos peligrosos.

3.4.3 Reciclaje de las aguas residuales del pelambre

Se puede reciclar bastante agua de aclarados y de lavados en otros procesos donde la concentración baja en productos químicos residuales puede afectar mínima-mente o nada al procedimiento en curso.

Los beneficios obtenidos de la utilización de esta técnica son la reducción del consumo de agua, reducción de la generación de aguas residuales y reducción de los productos químicos usados.

3.5. Tecnologías aplicadas a la industria del calzado

3.5.1 Robotización en la fabricación y componentes

Debido a la dependencia tradicional que el proceso de fabricación de calzado tiene respecto a la mano de obra, la tecnología es uno de los factores clave en el desa-rrollo del sector, frente a la competencia de aquellos que cuentan con bajos costes salariales.

La automatización y racionalización dentro de las prin-cipales operaciones que comprende la fabricación de


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calzados es cada vez más notable, siendo las tareas y ventajas que ofrecen las siguientes:

• Automatización para raspado, rociado de adhe-sivos, deshormado, manipuleo de hormas, corte de rebabas, aplicación de desmoldantes en matrices, etc.

• Altacalidaddetrabajoporlaexactaysegurarepro-ducción de tarea.

• Significativa reducción de operaciones en elproceso de terminación.

• Aplicacionesflexiblesconrespectoa laconstruc-ción de fondos y medidas.

• Calidadconstante.

• Optimizacióndelcoste-beneficio.

Existe un amplio potencial de desarrollo para nuevas apli-caciones en algunos sectores de la fabricación de calzado y sus componentes que se pueden obtener:

• Empleando un robot en tareas automáticas determinación o un robot con cabezal.

• Retirandolosexcedentesenelprocesofinal.

• Posicionandohormas.

• Sacandorebajas.

• RociandodesmoldantedentrodelamatriceríaparaPU.

• Raspandolapuntadeunzapato.

• Adhesivandoelfondodelcorte.

• Combinado -“Combi-head”- raspa y cementa elcorte con máxima exactitud.

3.5.2 CAD y CAM

La utilización del CAD y CAM para la formulación de modelos, acorta el lanzamiento de nuevos productos y contribuye al ahorro de energía.

Existen diferentes aplicaciones:

• Programaparaeldiseño,fabricacióndeprototiposde tacones y moldes para tapas de calzado.

• Programaparaelescaladoycortedepatronesdecalzado. Cálculo de consumos por modelo.

• Programa para escalado y corte de plantas paracalzado. El sistema parte de la planta original y realiza su escalado de forma automática.

• Diseñoyfabricacióndehormasparacalzado.

• Sistema de localización automática de troquelespor ordenador.

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3.5.3 Biotecnología

En la actualidad, la producción a gran escala de enzimas de diseño, facilitada por las nuevas tecnologías de la ingeniería genética, y el hecho de que la proliferación de empresas productoras de enzimas microbianas las haga más asequibles han abaratado los costes de la biotecnología aplicada y, sobre todo, de la biocatálisis. De esta forma, se ha abierto el campo de la industria de la biorremediación y se han podido aplicar las técnicas biotecnológicas a sectores industriales antes impensa-bles por el poco volumen de sus productos o por su bajo coste. Además, la concienciación ambiental creciente ha estimulado a algunos sectores, como el de curtidos, a aplicar la biotecnología en alguno de sus procesos para mejorar el rendimiento e ir hacia una tecnología más limpia y más sostenible.

3.6. Ahorro en el suministro eléctrico

3.6.1 Contratación óptima del suministro

La optimización de las condiciones del contrato incluye todas aquellas medidas que están relacionadas con la modificación de algunas de las condiciones del sumi-nistro: potencia contratada, modo de discriminación horaria, tarifa contratada y modo de facturación. Hay que tener en cuenta que algunas medidas, tales como la disminución de la potencia contratada, el cambio de tarifa, el cambio del modo de facturación y la discrimi-nación horaria requieren una inversión muy baja. Por ello, los periodos de recuperación suelen ser inferiores a tres años.

Recomendaciones básicas para optimizar la factura:

• La tarifa 1.0 es lamás económica, pero solo sepuede contratar cuando la potencia requerida sea inferior a 770 W.

• Elusodeunregistradordepotenciaactivamáximao maxímetro (facturación de la potencia en mo-do 2) permite evitar los cortes del Interruptor de Control de Potencia al sobrepasar la potencia contratada y puede conllevar un ahorro en el término de potencia de la factura.

• Lapotenciacontratadanodebesuperaralasumade las potencias nominales de los equipos que se utilicen simultáneamente.

• Para suministros en baja tensión, si la potenciacontratada es inferior a 15 kW, la tarifa 2.0 resulta más económica que la 3.0. Para niveles de potencia superiores, la tarifa 4.0 es más conveniente que la 3.0 solo en caso de superar las 120 h de utilización mensual.

• Algunaspymestienensuministrosenaltatensión,en general con tensión inferior a 36 kV. En dicho caso, la elección de la tarifa adecuada dependerá del número de horas de utilización: 1.1 (< 360 h de utilización mensual), 2.1 (360 h - 570 h de utilización mensual), 3.1 (> 570 h de utilización mensual).

• Enlastarifasdebajatensión3.0y4.0yentodaslas de alta tensión, es importante seleccionar la discriminación horaria más adecuada, procu-rando además desplazar el funcionamiento de los equipos hacia las horas de valle o llano, y disminu-yendo el consumo eléctrico en horas punta.

3.6.2 Compensación de la energía reactiva

En los casos en que una empresa tenga una penalización significativa por energía reactiva consumida, se puede eliminar este recargo o incluso obtener un descuento (hasta el 4%) mediante la instalación de una batería de condensadores. Esto permitirá disminuir las pérdidas en la instalación, reducir la caída de tensión a lo largo de la instalación y aumentar la potencia útil disponible en bornes del transformador.

Respecto al periodo de recuperación de la inversión en estos equipos, en general puede variar entre uno y tres años.

3.6.3 Mercado eléctrico liberalizado

La libre elección del suministrador de energía eléctrica permite adaptar mejor las necesidades particulares de suministro eléctrico de la empresa a través de la negocia-ción directa de las condiciones y precios de dicho sumi-nistro con cualquiera de las compañías suministradoras y/o comercializadoras existentes en el libre mercado. No obstante, hay que recordar que el contrato a través de las tarifas reguladas puede proteger a la empresa ante un incremento del precio de mercado de la electricidad, causado, por ejemplo, por una menor hidraulicidad.

No obstante, es recomendable que la compañía soli-cite ofertas a las distintas empresas comercializadoras


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y valore la conveniencia de optar por alguna de ellas o acogerse a las tarifas reguladas.

Según la CNE, al final del primer trimestre de 2005 casi 1.470.000 de consumidores (el 7,42% del total de suministros eléctricos) estaban en el libre mercado. En términos de energía, casi el 34% de la demanda total era atendida en el mercado liberalizado.

Según la misma fuente, a finales del primer trimestre de 2005, un 39% de los consumidores en alta tensión estaban en libre mercado, adquiriendo el 27,5% de la energía eléctrica total consumida.

Respecto a los consumidores en baja tensión, durante 2005 más de 1.360.000 consumidores adquirían su elec-tricidad en el mercado, (es decir 58 de cada mil).

En cuanto a las cuotas de participación de las distintas empresas comercializadoras de electricidad en el mercado español, cabe decir que dos empresas, Iber-drola y Endesa controlan casi el 71,2% del mercado (36,74% Iberdrola y 34,78% Endesa). Un 18,5% para Gas Natural Fenosa, el 4,45% para Hidrocantábrico, y el resto para otros pequeños comercializadores.

Respecto a la fidelización de los consumidores con el grupo empresarial de distribución, a marzo de 2005, hay que decir que el 79% de los consumidores tenían contrato de compra con el comercializador del mismo grupo empresarial que su distribuidor.

3.7. Gestión de la energía

Hay muchas razones por las que una organización debe tomarse el rendimiento energético seriamente, desde mejorar la salud económica hasta ayudar a reducir el daño al medio ambiente. Muchas medidas pueden también traer ventajas substanciales en términos de comodidad del empleado, con la calefacción mejo-rada, el aislamiento y la eliminación de puntos fríos. Esto puede reducir el volumen de coste de personal y mejorar la productividad. La atención al rendimiento energético puede destacar a menudo deficiencias en otras áreas como el mantenimiento, el proceso de producción y la calidad, aportando ventajas adicionales significativas de la productividad.

Además, se está aplicando un incremento en las regu-laciones y directivas a escala nacional y europeo para conseguir mejoras en el rendimiento energético. No es

solo una cuestión de funcionamiento eficiente también puede ser un factor importante en el funcionamiento legal.

La gestión de la energía es altamente rentable, pero es importante recordar que no es un ejercicio simple, para ser eficaz debe ser un proceso continuo.

Para gestionar el consumo energético es imprescindible disponer de información precisa y actualizada. Solo se pueden diseñar medidas para la eficiencia y la reduc-ción de costes energéticos partiendo de información fiable sobre la instalación que se estudia. Las medidas grabadas en contadores de electricidad y combustible se pueden utilizar para verificar las facturas de energía, destacar anomalías y decidir sobre la política de compra más adecuada.

Comparar el rendimiento energético de un edificio con datos de referencia (benchmarking) de edificios de la misma clase y época de construcción, con la mayor eficiencia (best in class), nos proporciona una idea de si el consumo de nuestro edificio es excesivo y qué poten-cial de ahorro existe.

Las auditorias y encuestas energéticas destacarán los puntos específicos de consumo y revelarán inefi-ciencia.

3.7.1 Auditorías energéticas

Para implantar un sistema de gestión energética es necesario conocer la situación actual de la empresa en la materia. Para conocer este estado, las auditorías energé-ticas son una herramienta fundamental.

Las auditorías energéticas consisten en un proceso sistemático con el que se identifica el consumo ener-gético de una empresa para detectar los factores que lo afectan y proponer y evaluar oportunidades de mejora, valorándolas técnica y económicamente.

Los objetivos y beneficios alcanzados son:

• Reducción del gasto en energía eléctrica y encombustibles.

• Reduccióndelosconsumosenergéticosymejorade la competitividad al reducir los costes.

• Reducción de las emisiones por unidad de producción.

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• Conocimientodelasituacióngeneralylospuntoscríticos.

• Analizarlaposibilidaddeutilizarenergíasrenovables.

En función de las necesidades y tipología de la empresa, del alcance deseado y de la complejidad del análisis a realizar, estos estudios constan de las siguientes fases:

• Cuantificación de los principales flujos de energía. Se refiere a la medición de la electri-cidad o combustible que consume el edificio, las cantidades se obtienen revisando los datos de la empresa suministradora en la factura. Indica la tendencia del consumo total de energía, pero no aporta nada de información sobre dónde se consume. Debería considerarse como el nivel mínimo de monitorización y control para todos los edificios.

• Monitorización del gasto de energía en los prin-cipales puntos de consumo. Se deberían colocar contadores eléctricos en los principales puntos de consumo o en departamentos que representen consumos importantes y que justifiquen la inver-sión en la compra e instalación de un contador particular. Una auditoria preliminar debería ayudar a identificar estas zonas. Medir por sectores nos proporciona información sobre los puntos donde más energía se consume en los edificios. Este nivel de medición supone un mayor gasto, pero suele ser interesante para la mayoría de edificios públicos y municipales.

• Medida del gasto de energía por usuario final. Además de la medición por departamento, pueden

incorporarse en el sistema de medición los consumos de energía final, como grandes motores, enfriadores de agua, equipamiento especial, etc. El sistema proporciona un desglose por zona o grandes consumidores y debería ser aplicado en edificios grandes de altos consumos.

3.7.2 Sensibilizar a la organización de la eficien-cia energética

La evolución que ha experimentado la industria del calzado en los últimos años, con la automatización de determinados procesos y la incorporación de las nuevas tecnologías de información, hace que coexistan en la industria organizaciones con estructuras productivas muy diferentes.

Mientras una parte del sector, las empresas, tienen los procesos de producción muy automatizados, existen otros segmentos que son intensivos en mano de obra, lo que hace necesario prestar atención a los aspectos relacionados con la eficiencia energética desde el punto de vista del uso que los empleados hacen de las insta-laciones, la tecnología y la maquinaria que en ella se utiliza.

Así, el programa nacional para la eficiencia energética identifica diversas acciones de divulgación de buenas prácticas y concienciación de la importancia que tiene para nuestro bienestar, actual y futuro , ahorrar energía. Tanto en el ámbito de los hogares como en el de las empresas.

Un programa para concienciar a todos los miembros de la organización sobre la importancia del uso responsable


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de la energía tiene como objetivo ayudar en la implanta-ción de las diferentes medidas que se definan en su plan de eficiencia energética.

Antes de emprender un programa de gestión de energía debe realizarse un análisis dentro de la compañía y repe-tirlo a intervalos regulares para medir el cambio.

Los aspectos que hay que tener en cuenta para que el plan de eficiencia energética tenga éxito tienen relación con el compromiso de la alta dirección, el liderazgo del programa y la comunicación del mismo.

3.7.2.1. Obtener el compromiso de la alta dirección

Para que una política de gestión energética sea eficaz debe ser formal y debe contar con el compromiso de la dirección. Estas políticas deben ser una declaración formal (integrada idealmente en una estrategia ambiental total) de los objetivos de la organización, demostrando un compromiso de la dirección para la mejora continua en el uso eficiente de la energía. Debe explicar los puntos claves que la organización tomará para alcanzar estos objetivos. Una política energética eficaz proporciona la base para fijar la cultura dentro de la organización y se debe comunicar claramente a todos los niveles de empleados.

Cuando una iniciativa precisa tener ayuda a nivel supe-rior, hay una inercia natural que ayuda a conseguir logros a largo plazo. En cambio, cuando se percibe a la direc-ción indiferente sobre un proyecto pequeño a largo plazo, pueden no conseguirse los objetivos previstos.

Designar a un responsable de la energía puede ser un componente crítico en un buen programa de este tipo, ya que puede ayudar a la organización a alcanzar sus objetivos estableciendo el funcionamiento de la energía

como un valor básico. Los responsables de la energía entienden cómo la gestión de la energía ayuda a la orga-nización a alcanzar sus objetivos financieros y ambien-tales. Dependiendo del tamaño de la organización, el papel del gestor de la energía puede ser un trabajo a tiempo completo o una parte de sus responsabilidades.

En organizaciones grandes, designe campeones de la energía dentro de cada turno o departamento para el programa de reducción de la energía. Estos serán ideal-mente los que tienen ya un compromiso con la política ambiental y perseguirán continuamente nuevas inicia-tivas para reducir energía.

Una asignación presupuestaría para realizar inicia-tivas de reducción de energía demostrará a los empleados que hay un compromiso a nivel superior por el programa.

3.7.2.2. Liderazgo del programa

Los ahorros iniciales pueden ser bastante rápidos mien-tras el ímpetu del lanzamiento de un programa de ahorro de energía todavía esté allí, pero consolidar el éxito requiere la ayuda de todas las partes de una organización y puede depender mucho de la participación de todos los empleados. La clave del éxito continuado se basa en una buena dirección comprometida y entusiasta a todos los niveles, con la ayuda de la dirección. El papel del encargado de energía interviene en todos los aspectos del negocio y necesitará trabajar con los encargados y el personal de todos los niveles.

3.7.2.3. Formación sobre el programa

Todas las personas que componen la organización deben saber cuándo una nueva iniciativa de ahorro de energía

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está en marcha y que proviene de la dirección. Muchas medidas del ahorro de energía implican el cambiar de prácticas previamente establecidas, y a menos que se mantenga el programa, los viejos hábitos emergerán.

Las sesiones de formación dedicadas a la energía deben formar una parte importante del mensaje del rendi-miento energético en la organización. Haga las sesiones de formación agradables e informativas, busque ideas de las personas ya formadas y fomente una actitud recep-tiva a las sugerencias sobre reducción de energía.

Al principio de un programa es fácil elevar los niveles de conocimiento dentro de la organización. Sin embargo, puede ser difícil mantener ese nivel. Las nuevas inicia-tivas y la actualización regular de las noticias pueden ayudar a mantenerlo.

Muchas personas conocerán y estarán interesados en asuntos ambientales en su vida particular, de forma que puede aparecer un deseo natural de seguir el esquema de la compañía. El conocimiento necesita construirse sobre este interés general. Una buena publicidad dentro de la comunidad local con respecto al progreso del programa de energía también ayudará a realzar el conocimiento, poniendo énfasis en lo bien que la compañía lo está haciendo comparado con los obje-tivos del gobierno para reducir emisiones de carbón, o el Protocolo de Kioto.

3.7.2.4. Comunicación

La comunicación es importante interna y externamente. Las actualizaciones y los informes regulares deben aparecer en los tablones de anuncios y los boletines de

noticias del personal que ilustran los objetivos fijados, los ahorros conseguidos y las nuevas iniciativas en marcha. Externamente, la buena gestión de la energía puede ser una herramienta de marketing positiva. Los empleados de la compañía responden al marketing positivo y a menudo se sienten orgullos de sus logros dando lugar a otras mejoras.

La formación continua ayudará a reforzar el mensaje y a mantener el conocimiento y el compromiso de la organización.

3.7.2.5. Asignación de responsabilidades

Debe autorizarse al responsable de una política de gestión de la energía a aplicar cambios en la ejecución de las actividades de la empresa. De otra manera, el programa perderá credibilidad dentro de la organización. Además, el responsable de la energía debe tener ayuda de la dirección.

Las propuestas de ahorro de energía pueden necesitar un trato diferente a otros proyectos con respecto a la compensación de costes en el tiempo e inversión de capital. En la visión a largo plazo de los costes de energía hay que considerar que van a continuar aumentando y deben descomponerse en factores en cualquier oferta.

Allí donde el ahorro puede ser cuantificado, una porción se puede utilizar en el beneficio general de todas personas, como una prima, una cena, etc. Los informes regulares sobre los ahorros conseguidos, el efecto subsiguiente en la cuenta de resultados de la compañía y los beneficios de la organización elevarán el conocimiento y demostrarán a los implicados que se han reconocido sus esfuerzos.


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4 Bibliografía


• Disminución de costes energéticos en la empresa. Fundación Confemental.

• Manual de auditorías energéticas. Comunidad de Madrid.

• Mesa sectorial producto moda, textil y piel. Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Valencia.

• Oportunidades de prevención de la contami-nación en el sector del curtido. Centro de Acti-vidades de la Producción Limpia (CAR/PL).

• Evolución de la industria española del calzado.

• Guía de ahorro energético en instalaciones industriales. CAM.

• Instituto Tecnológico de Calzado y Conexas (http://www.inescop.es).

14 Industria del cuero y del calzado (CNAE 15)

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


Obra realizada por:






15 Avicultura (granjas avícolas)CNAE 0147




0.1. Delimitación del sector 6


1.1. Niveles productivos 8

1.2. Producción de carne de aves 9

1.2.1. Mataderos y salas de despiece 9

1.2.2. Producción de elaborados 11

1.3. Aves de puesta 15


2.1. Producción de carne de aves 16

2.2. Aves de puesta 17


3.1. Subsector de producción de carne de aves 19

índice 3.1.1. Aislamiento 19



3.1.4. Estanqueidad de la nave 22

3.1.5. Implantación de barreras vegetales cortavientos 22


3.1.7. Revisión y mantenimiento de los equipos 22

3.1.8. Monitorización de los consumos 23

3.2. Subsector de aves de puesta 23


3.2.2. Mejoras en la climatización y ventilación 25

3.2.3. Mejoras en el aislamiento térmico de granjas 26

3.2.4. Instalación de sistemas automatizados o reguladores 28

4. Bibliografía 28


Avicultura (granjas avícolas) [CNAE 0147]

15

Manual de eficiencia energética para pymes Avicultura (granjas agrícolas) [CNAE 0147]

6

0 Introducción

0.1. Delimitación del sector

Dentro del sector avicultura debemos diferenciar, de un lado, la cría de aves para producción de carne y, por otra, la cría de aves destinada a la puesta. Ambos subsectores tienen gran importancia económica en nuestros país. Acudiendo a los datos del informe “el sector de la carne de aves en cifras. Principales indicadores económicos en 2007”, queda de relieve como España es el cuarto país europeo en cuanto a número de aves reproductoras de carne y el segundo país, tras Reino Unido en producción de carne de pollo.

Según lo visto, la cría de aves para producción de carne es, en la actualidad, una de las ganaderías más impor-tantes de nuestro país. Es la carne más consumida en fresco, y la segunda en consumo total tras la carne de porcino. España se encuentra entre los primeros produc-tores europeos de carne de ave, aunque el balance comercial es habitualmente importador. La producción de carne de ave ha crecido de manera continuada durante las últimas décadas, proliferando explotaciones avícolas con distintas orientaciones y especializaciones dentro del sector. En cualquier caso, predomina por su volumen de producción la cría de pollo de engorde de alta selección genética, también conocido como broiler. Otra especie que registra cifras significativas, aunque netamente infe-riores, es el pavo. El consumo interno de carne de ave se concentra mayoritariamente en el pollo fresco, frente al

Bélgica: 1.440; 4,1%

Resto UE: 2.664; 7,6%

Reino Unido: 4.943; 14,2%

Polonia: 4.366; 12,5%

Portugal: 1.316; 3,8%

Holanda: 3.440; 9,9%

Hungría: 1.016; 2,9%

Italia: 2.400; 6,9%

Francia: 4.163; 11,9%

España: 4.158; 11,9%

Alemania: 2.724; 7,8%

República Checa: 2.287; 6,5%

Figura 1. Censo de reproductoras de carne en la Unión Europea, año 2007 (miles de aves).

Fuente: El sector de la carne de aves en cifras. Principales indicadores económicos en 2007. Subdirección General de Mercados Exteriores y Producciones Porcina, Avícola y Otras.

resto de producciones avícolas, en particular frente a los productos transformados.

Del total de 13.314 explotaciones avícolas existentes en nuestro país en mayo de 2008, 9.376 lo eran de pollo, suponiendo el 70% del total de explotaciones. Por este motivo, el análisis de la explotación de pollos para carne debe considerarse representativo del sector. Se constata un crecimiento en estas explotaciones, pues el pasado año se contaban 13.075.

7

Igualmente la avicultura de puesta representa en España una actividad ganadera de primer orden. España repre-senta con casi el 13% el tercer país de la Unión Europea en cuanto al número de gallinas ponedoras y el segundo en cuanto a la producción total de huevos, con más del 11% del total europeo.

El consumo de huevos “per capita” en España es el más elevado de la UE. El sector está realizando en los últimos años, una importante adecuación de su modelo produc-tivo, como consecuencia de las nuevas normas que rigen en materia de bienestar animal y de comercialización dentro del territorio de la UE.

Bélgica-Luxemburgo: 254; 2,9%

Resto UE: 1.221; 14,1%


Rumanía: 315; 3,6%

Portugal: 238; 2,7%

Polonia: 985; 11,3%

Holanda: 603; 6,9%

Hungría: 217; 2,5%

Italia: 670; 7,7%

Francia: 1.009; 11,6%

España: 1.058; 12,2%

Alemania: 845; 9,7%

Figura 2. Producción de carne de pollo en la Unión Europea, año 2007 (miles de toneladas).

República Checa: 8.503; 2,4%

Bélgica: 8.349; 2,4%

Resto UE: 54.052; 15,2%


Polonia: 26.337; 7,4%

Holanda: 37.446; 10,6%

Italia: 46.950; 13,2%

Francia: 54.432; 15,4%

España: 45.745; 12,9%

Alemania: 41.673; 11,8%

Figura 4. Censo de gallinas ponedoras en la UE-27, año 2007 (miles de aves).

Alemania: 798; 11,13%

República Checa: 241; 3,4%

Resto UE: 1.092; 15,5%

Reino Unido: 620; 8,8%

Rumanía: 366; 5,2%

Polonia: 490; 7,0%

España: 788; 11,2%

Francia: 965; 13,7%

Italia: 743; 10,5%

Hungría: 310; 4,4%

Holanda: 633; 9,0%

Figura 5. Producción total de huevos (incubar y consu-mo) en la UE-27, año 2007 (miles de toneladas).

Palomas: 629; 4,7%

Pintadas: 72; 0,5%

Codornices: 378; 2,8%

Ocas: 206; 1,5%

Patos: 418; 3,1%

Pavos: 791; 5,9%

Faisanes: 327; 2,5%

Perdices: 705; 5,3%

Ratites: 412; 3,1%

Pollos: 9,376; 70,4%

Figura 3. Número de explotaciones por especies avíco-las en España.






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Destaca cómo, en función del tipo de cría, más del 65% todavía se realiza en jaulas. 1 Identificación de los procesos

y tecnologías aplicadas

1.1. Niveles productivos

A grandes rasgos, el esquema de la producción avícola, partiendo de la gran especialización de los eslabones que componen la cadena productiva (tanto en la obten-ción de carne como en la de huevos de consumo), puede diferenciar diferentes niveles productivos.

• Nivel 1. Bisabuelas. Este nivel está monopo-lizado por poco más de 20 empresas en todo el mundo (en EE UU, Francia, Alemania, Israel, Reino Unido y Holanda). Estas empresas, una vez fijadas las diversas “líneas útiles de bisabuelas” (procedentes de la realización de apareamientos consanguíneos a partir de unos “pools genéticos iniciales”), proceden a efectuar los cruces de estas líneas entre sí y a seleccionar los productos obte-nidos, estableciendo así las “líneas comerciales de abuelas y abuelos”. Las “líneas útiles” serán aque-llas que permiten obtener el producto final (pollos de engorde o huevos de consumo) que demanda cada mercado al que van destinadas.

• Nivel 2. Abuelas. Este nivel se basa en el estable-cimiento de abuelas, generalmente en el país de

Tabla 1. Granjas de producción para huevos en España.

Forma de críaEXPLOTACIONES CENSO

Número % Número gallinas %

Producción ecológica 60 3,7 96.871 0,2

Campera 162 9,9 805.800 1,7

En suelo 270 16,5 754.375 1,6

En jaula 1.073 65,7 45.163.809 96,5

Sin forma de cría 67 4,1 1.584 0,0

TOTAL 1.632 100 46.822.439 100,0

Fuente: Registro General de Explotaciones Ganaderas (REGA)-Abril 2008.

En jaula: 1.073; 65,7%

Sin forma de cría: 67; 4,1%

Producción ecológica: 60; 3,7%

Campera: 162; 9,9%

En suelo: 270; 16,5%

Figura 6. Explotaciones de gallinas ponedoras por formas de cría en España.

Fuente: Registro General de Explotaciones Ganaderas (REGA)-Abril 2008.

Las mayores concentraciones de gallinas ponedoras se dan en las comunidades de Castilla-La Mancha, Castilla y León y Cataluña.

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destino, a partir de la multiplicación de las pobla-ciones de abuelas y abuelos de un día importados de los países de origen, donde fueron estable-cidas. Este nivel constituye el punto de arranque de las empresas avícolas españolas.

• Nivel 3. Madres (o reproductoras). A partir de los abuelos/as se obtienen los reproductores (nivel madres) y son éstos los que dan lugar a los huevos fecundados que, una vez incubados, originan los pollitos de un día. Aunque el proceso descrito hasta este tercer nivel es esencialmente el mismo, las estirpes y líneas genéticas son distintas según que la orientación productiva sea la obtención de carne o de huevos para consumo. Además, dentro de cada una de estas orientaciones productivas, habrá líneas genéticas destinadas a crear la línea macho (el gallo reproductor del nivel 3) y otras destinadas a crear la línea hembra (la gallina reproductora del nivel 3).

• Nivel 4.1. Carne. Cebo del pollito de un día. Los pollitos (machos y hembras) resultantes de la incu-bación de huevos fértiles son engordados en los cebaderos o “granjas de pollos”, donde se obtiene el pollo de carne, que es el producto final que se desea obtener.

• Nivel 4.2. Carne. Sacrificio y comercialización. Una vez los pollos han sido cebados, van al mata-dero, donde se procede a su sacrificio y faenado. Al mercado llegan mayoritariamente los productos procedentes del matadero y de las salas de despiece, en forma de canal entero o de troceados. Cada vez es mayor la comercialización de carne de pollo en forma de elaborados cárnicos.

• Nivel 4.3. Puesta ponedoras. Los pollitos y pollitas recién eclosionados (de estirpes gené-ticas de aptitud puesta) son sexados, aprovechán-dose únicamente las hembras, futuras ponedoras comerciales. Obviamente, es preciso proceder a su cría y recría antes de poder disponer de animales en producción comercial.

• Nivel 4.4. Puesta. Clasificación y comercialización de los huevos para consumo o huevos comerciales puestos por las ponedoras. Su comercialización principal es como huevo en cáscara, aunque cada vez es mayor su transformación y comercialización en forma de ovoproductos.

Los distintos niveles del proceso productivo están íntima-mente relacionados; en realidad, son dos: carne y puesta.

1.2. Producción de carne de aves

En el sector avícola de producción de carne, general-mente de pollo, los productos finales pueden clasificarse en: canales, piezas, elaborados frescos (hamburguesas, albóndigas, embutidos frescos…) y elaborados cocidos (fiambre de pollo, salchichas…).

A efectos de procesos, podremos diferenciar, por una parte, las operaciones del matadero y sala de despiece y, por otra, el proceso de producción de elaborados (frescos y elaborados). Igualmente, existirán unas denominadas operaciones auxiliares que aplican en ambos supuestos: sala de calderas, plantas de frío, sala de compresores, centro de suministro eléctrico, planta de depuración de aguas residuales, mantenimiento de equipos, insta-laciones y servicios, cámaras de refrigeración, limpieza y desinfección de equipos e instalaciones y limpieza de jaulas, muelle de vivos y camiones (en mataderos).

1.2.1 Mataderos y salas de despiece

• Recepción y espera. En los mataderos de aves, los animales se descargan en el momento que van a ser sacrificados. La operación de espera se suele realizar en las jaulas de los mismos camiones de transporte. Las aves deberán sacrificarse en un plazo inferior a 24 h desde su llegada al matadero. Durante la espera, las aves no tienen acceso a alimentación ni agua, por lo que el tiempo de espera debe ser lo más corto posible, y procurando que las condiciones de temperatura y humedad sean las correctas para evitar la deshidratación y el estrés de las aves (podría implicar mayores requerimientos para el escaldado en la etapa de desplumado y un sufrimiento innecesario para los animales).

• Sacado de jaulas y colgado. Para el transporte de las aves a lo largo del matadero se utiliza un trans-portador aéreo provisto de ganchos de los que se cuelgan las aves por los tarsos. Es importante que el colgado de las aves sea correcto, puesto que de lo contrario puede haber problemas en las opera-ciones posteriores, por ejemplo en la evisceración.

La operación de sacado de las jaulas y colgado en la cadena de sacrificio se realiza en un lugar sepa-rado y aislado de la nave de sacrificio debido a la gran cantidad de polvo y plumas que se producen. Las jaulas pasan a continuación a la instalación de limpieza y desinfección.


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• Aturdimiento. El objetivo es insensibilizar a las aves frente al dolor, lo que permite darles una muerte más adecuada, produciendo canales de mejor calidad. Si el aturdimiento no se realiza de forma correcta, el desangrado será incompleto. Existen diversos métodos de aturdimiento: dióxido de carbono, argón y otras mezclas de gases, tran-quilizantes, sistema de rejilla o parrilla, aturdidor en forma de V, etc., pero el que parece más efectivo es el aturdidor por descarga eléctrica. Éste se realiza generalmente mediante baños de agua. Una vez colgadas las aves, y antes de 10 s, se sumergen las cabezas en un baño de agua. Al encontrarse el gancho y el agua electrificados, el ave recibe una descarga al cerrar el circuito, consiguiendo así el aturdido del ave si el voltaje es correcto (alrededor de 150 V). También es frecuente el aturdimiento mediante atmósfera controlada. Los contenedores en los que llegan al matadero descargan las aves a una cinta que se introduce en el aturdidor, en el que las aves permanecen durante tres minutos. En ese periodo se modifica la atmósfera ambiental, produciéndose la inconsciencia de las aves. Una vez inconscientes, las aves se cuelgan más fácil-mente. Además, el desangrado de las aves atur-didas mediante este sistema es más perfecto que el de las aves aturdidas eléctricamente.

• Desangrado. Tras el aturdido (10 s), se degüellan las aves para su desangrado. Puede realizarse de diversas formas:

- Por punzamiento, rompiéndoles la arteria ca-rótida común y la vena yugular. No se utiliza en grandes mataderos por las exigencias de tiempo y personal.

- Por degüello interno. Consiste en cortar la

vena yugular y la arteria carótida en la cavidad bucal mediante una tijera. El desangrado es más lento pero más limpio. Se suele utilizar cuando se requiere mejor apariencia final.

- Por degüello externo. El corte realizado es poco profundo y se practica al lado izquierdo del cuello, bajo las orejillas. No es adecuado si la canal a producir es con cabeza y patas.

El desangrado se produce en un túnel en el que las aves van pasando a una velocidad determinada para controlar que el desangrado se completa. La velocidad se programa para que la canal tenga entre 1,5 min y 3 min de desangrado. La sangre cae a un canal que la lleva a un depósito para reco-gerla separadamente.

• Escaldado. Se realiza para aflojar la inserción de las plumas en los folículos, ya que su eliminación no es posible realizarla en seco, y de esta manera facilitar la posterior operación de desplumado. Normalmente, el escaldado se realiza por inmer-sión en agua caliente, y se distinguen tres tipos: el escaldado alto, el escaldado medio y el escal-dado bajo, dependiendo del binomio temperatura-tiempo utilizado. Los más utilizados en España son el escaldado alto (60 ºC - 64 ºC, y se usa en canales congeladas) y el bajo (49 ºC - 52 ºC para canales tradicionales no congeladas y pollos de engorde).

El tiempo de escaldado suele ser entre 2,5 min - 3,5 min. Durante la permanencia de las canales en el escaldador, el agua debe agitarse para que penetre entre las plumas y llegue a la piel. Los sistemas de agitación principales son el bombeo, las turbinas y la inyección de aire. La temperatura se regula de forma automática, bien mediante reguladores que

11

permiten la entrada de vapor o de agua caliente, o bien reguladores todo/nada. El escaldador consta de dos o más baños, siendo el primero (el que mayor suciedad recibe) de una longitud menor a 1/3 del total. Existen otros métodos menos empleados, como es el túnel de escaldado-desplumado, en el cual las aves se rocían con agua caliente.

• Desplumado. Se realiza mediante máquinas que poseen una serie de discos, tambores u otros dispositivos provistos de dedos de goma que, al pasar las aves en sentido contrario a su sentido de rotación, arrancan las plumas de los folículos. También es frecuente el uso de latiguillos que fina-lizan la operación. Esta actuación va acompañada de una ducha que arrastra las plumas desprendidas hacia un canal inferior por el que son transportadas hasta su lugar de recogida. El desplumado tiene tres partes: desbastado, repasado y repasado final o lavado. Para la etapa de lavado se usa una lava-dora de látigos que elimina las plumas que han quedado pegadas al cuerpo en la fase anterior. Esta máquina emplea gran cantidad de agua para limpiar la superficie del ave y minimizar el riesgo microbiológico. En todas las desplumadoras se emplea agua a la temperatura a la que se encuen-tran las aves, para facilitar la evacuación de las plumas y limpiar a las aves. El consumo de agua medio por máquina varía entre 0,5 m3/h y 2,5 m3/h. Si después del lavado quedan restos de plumas, cañones, suciedad, etc., éstos se eliminan de forma manual, para evitar que pasen a la zona de eviscerado.

• Evisceración. Consiste en la extracción de las vísceras con objeto de mejorar la conservación de las aves. En todos los tipos de canales se extraen los intestinos. El resto de vísceras se extraerá o no en función del tipo de canal comercial que se vaya a producir. Las operaciones de evisceración se realizan en una nave diferente a las de escaldado y desplumado, donde la temperatura está contro-lada. La evisceración se realiza en las siguientes fases: colgado en la cinta de preparación, sección de la piel del cuello, corte de la cloaca (con pistolas de cloaca o con máquinas automáticas), apertura abdominal, extracción de las vísceras y corte del cuello. La extracción de las vísceras de la canal se realiza mediante máquinas automá-ticas que extraen de una vez el buche, la molleja, los intestinos, el hígado, el bazo, el corazón y los pulmones. Los despojos comestibles son clasifi-cados, enfriados y seguidamente envasados.

• Cortado de patas y cabezas. Con máquinas auto-máticas, provistas de dos barras-guía entre las que pasan las cabezas. Las patas se cortan a la altura del tarso, mediante una máquina automática. Las aves caen después sobre un sistema de transporte (plano inclinado o cinta transportadora) que las lleva a la zona de evisceración si ésta se realiza después.

• Lavado de las canales. Su finalidad es limpiar las canales tanto externa como internamente, arrastrando con el agua una parte de los micro-organismos superficiales. El agua utilizada puede ser fría o caliente (35 ºC). En las máquinas de lavado automáticas, el exterior de la canal se lava mediante chorros de agua a presión, y el inte-rior, con un brazo provisto de rociadores. Tras el duchado, las canales son descolgadas automática-mente de la línea transportadora de evisceración a una temperatura aproximada de 30 ºC y pasan a las instalaciones de refrigeración.

• Enfriamiento inmediato. Para frenar o inhibir el crecimiento de los microorganismos presentes en la canal y en los despojos comestibles. Durante el enfriamiento se persigue bajar la temperatura hasta los 4 ºC - 6 ºC.

• Despiece. Puede hacerse en una sala anexa al matadero, en salas independientes o en el comercio detallista. Las piezas que pueden obte-nerse de una canal son principalmente mitades, cuartos, alas, costillas, pechugas, jamoncitos, contramuslos…

• Clasificación y envasado. Las operaciones de enva-sado y embalaje deben realizarse después del enfria-miento; no obstante, podrían realizarse antes del enfriamiento siempre que se eviten retenciones inne-cesarias. El siguiente destino para estos productos envasados y embalados es la conservación en refri-geración (0 ºC) o la congelación (-18 ºC).

1.2.2 Producción de elaborados

• Picado. Consiste en una reducción inicial de tamaño más o menos grosera de la carne y los demás ingredientes. En función del producto que se desee obtener, la proporción de carne y el tipo de ingredientes adicionales (hierbas, huevos, pan rallado, cebolla…) será diferente. La operación de picado determinará la textura del producto final. Así, la carne destinada a la producción de hambur-


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guesas se somete a un picado grueso (5 mm - 8 mm) para obtener una textura fibrosa y desme-nuzable. Las cuchillas de la picadora deben estar bien afiladas y debe trabajarse con materia prima refrigerada a temperatura no superior a 7 ºC. Si se utiliza un cutter se corre el riesgo de que el picado sea demasiado fino. Las albóndigas son más compactas, con lo que el picado que se requiere es más fino, aunque algunos tipos de albóndigas pueden emplear un picado más grueso.

La configuración de la máquina picadora depen-derá del tipo de picado que se desee obtener. Se distingue entre dos tipos de picado principalmente: picado grueso y picado fino. Existen tres tipos principales de picadoras: las convencionales (para picado grosero, exige realizarse con la carne a una temperatura inferior a 5 ºC para evitar liberar grasa y embarrar la carne), las tipo cutter (emplean la fuerza de corte, para picado grosero como para pastas finas, fiambres, salchichas) y los molinos coloidales (para elaboración de pastas finas, destinadas a la producción de elaborados cocidos. Suelen utilizarse tras una picadora convencional o una tipo cutter, para acabar de picar las materias más duras; exigen un importante consumo eléctrico).

Las de tipo cutter son las más extendidas y cuentan con un mecanismo complejo que añade regulación de temperatura, control de la velocidad de giro, sistemas de alimentación de materias primas y de descarga de la mezcla, sistemas de dosificación de agua, programadores, etc.

• Amasado. Mezcla de la carne y el resto de ingre-dientes una vez picados, normaliza la composición de la masa y se distribuyen de forma homogénea la sal y el resto de ingredientes. Existen varios tipos de amasadoras o mezcladoras: de tambor, de brazo amasador, de aletas, de hélice… Estas máquinas suelen disponer de una bomba de vacío para la extrac-ción de aire durante el amasado. La temperatura debe mantenerse por debajo de 4 ºC. Las máquinas picadoras actuales permiten integrar las operaciones de picado y amasado en la misma máquina.

• Embutición/moldeado. En el caso de las albón-digas y las hamburguesas, la operación siguiente al amasado es el moldeado en una máquina que les da la forma deseada. En el caso de salchichas, se trata de introducir la mezcla en la tripa natural o artificial. Las máquinas embutidoras aplican cierta presión, de forma que se fuerza la salida del aire.

Las embutidoras a vacío: el producto puede ir alimentando a la máquina sin necesidad de inte-rrumpir su funcionamiento. Constan de una tolva de alimentación por la que se introduce la masa a embutir gracias a un carro elevador. La masa cae sobre el mecanismo impulsor (un tornillo sinfín u otro mecanismo), que empuja la carne hacia el orificio de salida. Al salir las salchichas de la máquina embutidora, deben pasar por el atado o clipado, con objeto de homogeneizar el contenido de la tripa, evitando abultamientos de la misma.

• Cocción. El método habitual es cocción con aire caliente. Se puede combinar con el ahumado. Durante el cocido, la temperatura en el interior de la pieza debe alcanzar los 85 ºC. Se aceptan también temperaturas de 69 ºC - 77 ºC durante periodos más largos, siempre que se cumplan los requisitos de seguridad.

• Enfriamiento. Los elaborados cocidos deben pasar por un enfriamiento rápido tras el cocido. Los elaborados frescos pueden conservarse refri-gerados o congelados. Pueden o bien congelarse las piezas una vez envasadas en cámaras con aire forzado, o emplearse túneles de congelación con nitrógeno líquido a -196 ºC y envasarlas después.

• Envasado. Las hamburguesas refrigeradas se envasan en bandejas de poliestireno, separando las piezas mediante un papel plástico y envueltas con un film permeable al aire. También pueden envasarse al vacío o en atmósfera modificada para aumentar su vida útil. Tras el envasado debe refri-gerarse el producto a una temperatura máxima de 2 ºC.

Se describen a continuación las operaciones auxiliares consumidoras de energía en el proceso de producción de carne de aves.

• Generación de calor. Dentro del matadero, el suministro de vapor y agua caliente es necesario en muchos puntos del proceso del sacrificio y preparación de despojos, como en el escaldado, la esterilización de cuchillos y otros utensilios, el lavado de canales o la limpieza de la instalación. Las necesidades de agua caliente y vapor se localizan en todo el matadero. El vapor y el agua caliente se producen en la sala de calderas; el vapor mediante calderas de generación de vapor, y el agua caliente mediante acumuladores. En función de los reque-rimientos de presión y cantidad de vapor, la caldera

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a utilizar será de uno u otro tipo. Las calderas piro-tubulares son las más empleadas en mataderos, proporcionan baja presión y potencia. En estas calderas, los gases calientes circulan por el interior de los tubos. Las calderas acuotubulares generan altas presiones de vapor y elevada producción; en este caso, es el agua la que circula por el interior de los tubos.

• Generación de frío. La aplicación de frío está presente en prácticamente todas las fases del matadero, el despiece y la producción de elabo-rados. En la mayoría de las operaciones se nece-sita refrigerar la materia prima, y como método de conservación se emplean las cámaras de refrige-ración o incluso se congela el producto. Los princi-pales componentes de una planta de refrigeración son el evaporador, el compresor (de tornillo, turbo o pistón), el condensador (evaporativo, refrigerado por aire, o por agua) y la válvula de expansión.

El sistema más utilizado es el enfriamiento por aire; tiene lugar por convección, transfiriéndose el calor desde la superficie de la carne hacia el aire, y por conducción, desde el interior del producto hasta la superficie del mismo. El enfriamiento se puede realizar en cámara frigorífica o en túneles de enfriamiento. En las cámaras, la velocidad de aire empleada es pequeña (menor de 1 m/s), puesto que la única función del aire es homogeneizar

la temperatura y la concentración de gases. Los tiempos de enfriamiento en cámaras son largos, y el enfriamiento poco eficiente y poco homogéneo. La capacidad habitual de una cámara frigorífica para enfriamiento es de unas 12 t - 15 t. El dimensionado de estas cámaras se realiza para bajar la tempera-tura desde 40 ºC a 5 ºC en unas 16 h, pero en la realidad este periodo se alarga hasta 24 h - 30 h. En los túneles de enfriamiento, las velocidades del aire son mayores (5 m/s - 15 m/s), lo que acorta los tiempos de enfriamiento. El dimensionamiento de los túneles se realiza para conseguir el descenso de la temperatura en un periodo entre una y seis horas. Existen dos configuraciones de túneles en función de la forma de cargar el producto: conti-nuos y discontinuos, siendo estos últimos los más habituales.

En los túneles discontinuos, los productos se cuelgan en el transportador aéreo y permanecen quietos en el túnel el tiempo necesario para su enfriamiento, pasando posteriormente a la cámara de conservación. En los continuos, la carne circula por el interior a una velocidad adecuada para que permanezcan en el túnel el tiempo necesario para su enfriamiento. El enfriamiento también puede ser por agua. Tiene lugar por la cesión de calor desde la carne hacia el agua por convección forzada. Unas boquillas pulverizadoras rocían agua fría sobre el producto con un caudal aproximado de 25 l/s. El


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enfriamiento también puede hacerse por inmer-sión, pero el riesgo de contaminación es mayor y además las aves pueden absorber hasta un 10% de su peso en agua. En estos casos conviene que el sistema trabaje a contracorriente y duchar las canales antes de su introducción en el sistema. En el enfriamiento por inmersión se utilizan unos 2,5 l de agua por pollo, y la temperatura del agua suministrada al sistema es de 4 ºC. Los sistemas de congelación por aire son los túneles de conge-lación. Se trata de recintos calorifugados provistos de evaporadores y ventiladores en los que circula aire frío entre el producto, que puede estar quieto (túneles discontinuos) o en movimiento (túneles continuos). A mayor velocidad del aire, más rápi-damente se congela el producto, pero aumenta también el consumo energético, por lo que deberá llegarse a una solución de compromiso. El tiempo de congelación es variable en función del producto a congelar; normalmente es de 24 h.

• Cámaras de refrigeración (almacenamiento refrigerado). Deben controlarse cinco factores fundamentales: la temperatura, la humedad rela-tiva, la circulación del aire, la disposición de las canales y la renovación del aire. La temperatura debe mantenerse homogénea en toda la cámara, debiendo disponerse de un dispositivo de regu-lación automática de la temperatura controlado por sondas de temperatura. La humedad relativa deberá ajustarse en función del producto alma-cenado (entre un 85% y un 95%). La circulación

del aire adecuada garantiza la homogeneidad de la temperatura y la humedad relativa, además de procurar una buena transmisión del calor. La reno-vación de aire consiste en la introducción de aire externo y la extracción de un volumen igual de aire del interior. En las cámaras de pequeño tamaño no es necesario forzar la renovación de aire, puesto que ésta se produce por la apertura de la cámara para la operación normal. En cámaras mayores deberá instalarse un sistema de renovación forzada mediante ventiladores.

• Producción de aire comprimido. Se suele utilizar en varios puntos del proceso, para el funciona-miento de herramientas neumáticas y para otras fases del proceso. Los compresores pueden ser alternativos o de pistón (en pequeñas instalaciones por su sencillo mantenimiento) y los rotativos o de tornillo (de alto rendimiento, pero requieren un mantenimiento más específico).

• Suministro eléctrico. El consumo eléctrico se produce en la instalación frigorífica, en la cadena de sacrificio y en los equipos de proceso y auxi-liares. El suministro puede realizarse de la línea de baja tensión, pero es más habitual una línea trifá-sica de alta tensión (las pérdidas son menores). Si el suministro se realiza directamente de alta tensión, la instalación deberá disponer de un centro de transformación. La cogeneración consiste en la producción simultánea de energía eléctrica y térmica en el punto en que vaya a ser

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consumida. Se pueden utilizar varias máquinas para la cogeneración en función de la distribución de la energía en electricidad y calor y dependiendo de la forma en que se prefiera la energía térmica (gases, fluidos…): motor alternativo, turbina de gas y turbina de vapor. En cualquier caso, en los mataderos se suelen utilizar los gases de escape calientes en una caldera de recuperación en la que se produce el vapor y el agua caliente necesaria. Si el suministro de energía no es estable, se debe contar con generadores de emergencia.

• Depuración de aguas residuales. En un mata-dero se consume agua en casi todas las opera-ciones, con diferentes fines (limpieza, trans-porte, enfriamiento…), con lo que se genera una elevada cantidad de aguas residuales. Estas aguas presentan una elevada carga contaminante, desta-cando el contenido en materia orgánica y grasas, además de sólidos en suspensión de pequeño y gran tamaño (plumas, huesos, restos sólidos orgá-nicos…). Para ello, las instalaciones cuentan con plantas de depuración de aguas residuales que desarrollan las siguientes etapas: eliminación de sólidos (desbaste y tamizado), desengrase, homo-geneización, neutralización, separación de sólidos en suspensión, tratamiento biológico, elimina-ción de nutrientes, desinfección y tratamiento de fangos.

• Mantenimiento de instalaciones. El manteni-miento de los equipos e instalaciones es una opera-ción imprescindible para asegurar el correcto funcio-namiento del conjunto de la instalación. Durante las operaciones de mantenimiento se generan una gran cantidad de residuos, principalmente residuos de envases, chatarras, residuos peligrosos que deben gestionarse como en cualquier otra industria.

• Limpieza y desinfección de equipos e instala-ciones. Estas etapas tienen especial significación en esta industria. La limpieza implica la elimina-ción de toda la suciedad, visible o invisible, que se encuentre sobre una superficie. Los productos utilizados para la limpieza son los detergentes. La desinfección consiste en la eliminación parcial o total de los gérmenes presentes en una super-ficie; se consigue gracias a los productos desinfec-tantes, que pueden actuar destruyendo los micro-organismos o impidiendo su reproducción. Sin una buena limpieza no puede existir una desinfección adecuada. Los desinfectantes más utilizados en la industria cárnica son el cloro y los productos

clorados. Como primera etapa de limpieza, se efectúa una limpieza preliminar, que consiste en retirar todos aquellos restos gruesos de suciedad que entorpecerían. Esta primera limpieza se puede realizar en seco (con cepillos y palas) o con agua fría, ya que el agua caliente puede dificultar la eliminación por coagulación de las proteínas.

El prelavado consiste en arrastrar los restos más finos con agua a baja presión o a presión de red. La temperatura del agua deberá ser superior a 35 ºC - 40 ºC para conseguir la solubilización de las grasas, pero inferior a 60 ºC para evitar la coagulación de las proteínas. La limpieza consiste en la aplicación de un detergente que disuelva los restos de suciedad y, si es necesario, un cepillado para complementar la acción del detergente. A continuación se realiza un aclarado intermedio con agua, para eliminar el detergente y la suciedad desprendida. Puede utili-zarse agua a baja presión o a alta presión. Con la desinfección se eliminarán los microorganismos que queden sobre las superficies. El aclarado final retira el desinfectante de las superficies para evitar que entre en contacto con los alimentos. Para el aclarado debe utilizarse agua potable, caliente o fría. Finalmente, deben secarse las superficies para evitar que los microorganismos que hayan podido quedar puedan reproducirse. En ocasiones se realiza una limpieza y desinfección combinadas a fin de reducir el tiempo de limpieza y desinfec-ción, se economiza agua de aclarado y se ahorra energía. Sin embargo, la limpieza y la desinfección no son tan efectivas. La limpieza de camiones también es un punto primordial que exige un importante consumo de aguas y desinfectantes.

1.3. Aves de puesta

El proceso de producción de huevos sigue los siguientes pasos:

• Recría del pollo. Los pollos sanos que tienen el peso mínimo y uniforme al inicio de la puesta, quedan en la unidad de recría hasta la semana 17-18, desde que tienen un día de vida hasta su traslado a la unidad de producción.

Se realiza en ambientes controlados para el buen desarrollo reproductivo, control de la mortalidad, vacunaciones y el consumo. La crianza se realiza normalmente en baterías con 25 - 30 aves/m2.


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El control de la madurez sexual tiene influencia sobre el tamaño del huevo. En estas unidades, los consumos energéticos vienen derivados funda-mentalmente del mantenimiento de la tempera-tura para el normal desarrollo de las ponedoras, se controlan las temperaturas, ventilación, alimen-tación, baterías y controles. Aproximadamente la mitad de las explotaciones cuenta con esta unidad.

• Unidad de producción. En esta unidad, las aves permanecen, desde la semana 17, por un periodo que puede llegar a 80 semanas, normalmente en jaulas. En las instalaciones se controla la alimenta-ción de las ponedoras y las condiciones de tempe-ratura, ventilación, iluminación, densidad de pobla-ción, estado de las baterías, etc.

El suministro de agua y pienso, como la higiene (recogida de deyecciones o gallinazas, retirada y eliminación de bajas, limpiezas de pasillos, bombi-llas, triaje…). La etapa finaliza con la recogida de huevos y registro de producciones. El control de la ventilación y de la iluminación de la nave son fundamentales. También en estas instalaciones existen consumos destinados a fuerza motriz para la alimentación, la recogida de los huevos y la reti-rada de los residuos (gallinaza). En algunas naves (generalmente con gran capacidad de producción) se realiza un secado con aire caliente de la galli-naza antes de su extracción de la nave.

• Embalaje de huevos. Los huevos retirados de la unidad de producción pasan al centro de embalaje, donde se los prepara para su expedición. La gran mayoría de las instalaciones cuentan con esta fase o con centros compartidos entre las instalaciones.


2.1. Producción de carne de aves

La demanda energética de una instalación ganadera está íntimamente ligada a mantener unas condiciones ambien-tales adecuadas para los animales en su interior. El control del ambiente mejora el bienestar de los animales y contri-buye a alcanzar los objetivos productivos.

Los sistemas de calefacción y refrigeración se usan para controlar la temperatura interior en los alojamientos gana-

deros y alcanzar las temperaturas óptimas de producción. En el sector avícola está muy extendido el uso en naves ganaderas de técnicas constructivas y de climatización eficientes debido a que sus parámetros productivos son muy sensibles a las variaciones ambientales. En la mayoría de las explotaciones avícolas se utilizan desa-rrolladas tecnologías de aislamiento y climatización. Por ello, el sistema aislante empleado es muy importante a la hora de determinar las necesidades de calefacción o refrigeración de los animales, pero el equilibrio térmico en el alojamiento depende también de otros factores, como son el calor suministrado por los propios animales y la necesidad de calentar o enfriar el aire que entra a través de los sistemas de ventilación.

Los alojamientos que poseen un adecuado sistema de aislamiento tienen mayor inercia térmica, es decir, tienen capacidad para reducir las oscilaciones térmicas diarias (día-noche) que pueden afectar a la producti-vidad. Esto es especialmente importante en el caso de las aves, puesto que poseen una alta sensibilidad a los cambios de temperatura. En los meses donde la media de temperatura exterior no supera la temperatura óptima de producción, las necesidades de refrigeración serán mayores en los edificios con mejor aislamiento, ya que el calor generado por los animales se acumula en mayor medida en el interior de los mismos. Esta situación se soluciona en la práctica con una mayor entrada de aire desde el exterior, a una temperatura inferior.

Para determinar las necesidades energéticas asociadas a la refrigeración o calefacción, no sólo se ha de consi-derar la transmisión de calor a través de los cerra-mientos. Es necesario tener en cuenta el calor producido por los propios animales (según especie, sexo, edad o estado productivo), así como la necesidad de calentar o enfriar el aire ventilado (diferente para cada especie, edad, sexo, estado productivo, temperatura exterior y humedad). En el sector avícola, donde es necesaria la refrigeración, y puesto que la mayoría de las explota-ciones poseen tecnologías de aislamiento adecuadas, el posible ahorro energético derivado de una posible mejora en los aislamientos es reducido. No obstante, el bajo coste de funcionamiento de los sistemas de refrige-ración hace recomendable su utilización. En alojamientos que dispongan de adecuados sistemas de aislamiento, el calor suministrado por la calefacción o refrigeración será retenido mejor en su interior debido a que el intercambio de calor con el exterior a través de los cerramientos será mínimo.

Por otra parte, destacar dos aspectos significativos en la cría de aves para carne: el consumo de energía y de

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agua. La energía consumida en una granja de avicultura de carne se emplea fundamentalmente en la distribución del pienso, la calefacción en las primeras fases del ciclo y la ventilación de la nave.

Tabla 2. Consumo estimado de energía (Wh/ave y día).

Actividad Consumo estimado de energía

Alimentación 0,4-0,6

Calefacción 13-20

Ventilación 0,10-0,14

Fuente: BREF, 2003.

En la cría avícola, el agua se utiliza para satisfacer las necesidades animales y para limpiar las instalaciones. No se considera práctico reducir el consumo de agua de los animales, ya que el agua es necesaria para cubrir sus necesidades fisiológicas y su falta puede condi-cionar negativamente el crecimiento y la salud del ave. El consumo varía en función de la dieta, y con carácter general se considera obligatorio facilitar el acceso perma-nente al agua.

Las necesidades de agua de los pollos dependen de varios factores, como, por ejemplo, condición (salud y estado productivo), temperatura del agua, temperatura ambiente, composición del pienso, sistema de bebida, etc. El principal gasto de agua se produce en las tareas de limpieza. El uso de alta presión y de agua caliente o templada en vez de fría reduce el volumen de agua gastada.

La gran mayoría del consumo energético de las granjas avícolas de puesta corresponde a la electricidad utili-zada en las mismas. Ello se debe a que el uso de cale-facción en estas instalaciones es minoritario (el 85% de las granjas carece de ellas), y a que, en aquellos casos en los que sí existe, el uso de otras fuentes energéticas que supone es minoritario comparado con el consumo energético total de la instalación. Debe tenerse en cuenta, además, que, debido a las exigen-cias normativas en cuanto a incremento de superficie necesaria por animal, el consumo energético de este sector aumentará sobremanera.

El consumo energético se produce principalmente en las siguientes etapas:

• Equiposdealimentación,utilizadosparadistribuirel alimento hasta las jaulas de los animales.

• Conservaciónytransportedehuevos.

Tabla 3. Consumo medio de agua en tareas de limpieza.

Fuente: Guía de mejores técnicas disponibles del sector de la avicultura de carne. BREF, 2003.

2.2. Aves de puesta

EspecieConsumo de agua (m2/m3)

para limpieza

Ciclos anualesConsumo de agua anual

(m3/m2)

Pollos de carne 0,002 - 0,020 6 0,012 - 0,120

Pavos 0,025 2 - 3 0,050 - 0,075


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• Iluminacióndelagranja,necesariaparaestimularla producción de las gallinas.

• Climatización y ventilación del local, con predo-minio en la época estival, con el fin de evitar que la temperatura dentro de las naves ponga en peligro la vida de las aves.

• Otrosconsumoscomoelsecadoyretiradadelosresiduos, calefacción del local, etc.

También debe tenerse en cuenta que el consumo energé-tico de las granjas se concentra en los meses de verano debido al incremento en la utilización, en esa época, de los equipos de refrigeración y ventilación. La parte del

consumo de electricidad dedicada a la iluminación y la alimentación se mantiene, por el contrario, constante a lo largo del año.

En cuanto al consumo de agua, ésta se utiliza para satis-facer las necesidades animales y para limpiar las insta-laciones. No se considera práctico reducir el consumo de agua de los animales, ya que el agua es necesaria para cubrir sus necesidades fisiológicas y su falta puede condicionar negativamente la producción de huevos y la salud del ave. Las necesidades varían según edad, condi-ción (salud y estado productivo), temperatura del agua y del ambiente, tipo de pienso, etc.

El volumen de agua consumida es variable y depende de la técnica y la presión aplicada. El empleo de alta presión y de agua caliente o templada en vez de fría reduce el volumen de agua gastada. En ponedoras el volumen de agua empleada depende del tipo de alojamiento. La limpieza se realiza después de cada ciclo (12 a 18 meses). Para ponedoras alojadas en jaulas con cintas de recogida de estiércol se necesita menos agua de limpieza que para las alojadas en sistemas de foso profundo. La limpieza de los alojamientos con foso profundo varía dependiendo del área cubierta por el enrejillado. Cuanto mayor sea la superficie con rejilla mayor será el consumo de agua. Con suelo sin rejilla el consumo medio de agua se estima en 0,025 m3 por m2 de suelo.

Tabla 6. Consumo medio de agua en tareas de limpieza.

EspecieConsumo de agua por ciclo (m2/m3)

Ciclos anualesConsumo de agua anual

(m3/m2)

Ponedoras en jaula 0,01 0,67 - 1 0,0067 - 0,01

Ponedoras en foso profundo

> 0,025 0,67 - 1 > 0,017 - 0,025


Ventilación: 17%

Conservación huevos: 23%

Alimentación: 43%

Iluminación: 17%

Figura 7. Reparto de consumos energéticos en granjas avícolas de puesta.

Fuente: IDAE, 2003.

Tabla 4. Consumo estimado de energía en actividades esenciales.

Actividad Consumo estimado de energía(Wh/ave/día)

Alimentación 0,5 - 0,8

Ventilación 0,13 - 0,45

Iluminación 0,15 - 0,40

Conservación y manipulación de los huevos

0,30 - 0,35

Fuente: Guía de mejores técnicas disponibles del sector de la avicultura de puesta. BREF, 2003.

Tabla 5. Consumo medio de agua.

EspecieRelación media

agua/pienso (l/kg)

Consumo de agua

(l por cabeza)

Consumo de agua anual (l por plaza

y año)

Gallina po-nedora 1,8 - 2,0 10 83 - 120


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También es frecuente en momentos de excesivo calor y humedad relativa baja (zonas del interior, cálidas y secas), la aplicación de agua dentro de la nave para rebajar la temperatura en las horas más críticas y evitar el estrés por calor de las aves. El agua se emplea para regar las paredes y también se pulveriza en el ambiente para que por efecto de la evaporación la temperatura ambiente disminuya.

Finalmente cabe destacar, cómo los equipos de ilumina-ción pueden presentar ineficiencias tanto debido a equipos inadecuados, como a un uso incorrecto de los mismos.


3.1. Subsector de producción de carne de aves

Son de aplicación diferentes medidas que en general aplican a la mayoría de instalaciones ganaderas avícolas:

3.1.1 Aislamiento

El aislamiento de los edificios es una necesidad que está justificada por varias razones:

• Ahorro de energía. Deben vigilarse y regular correctamente los sistemas de control ambien-tales, siendo imprescindible comenzar por aislar

correctamente todos los elementos que forman parte de estas naves. Una nave bien aislada contri-buirá principalmente a:

- Reducir las pérdidas de calor en tiempo frío.- Reducir las ganancias de calor en época calu-

rosa.- Optimizar el rendimiento de las instalaciones

de climatización: calefacción, refrigeración y ventilación.

Al mejorar la calidad del ambiente interior, permi-tirá a los sistemas de climatización funcionar a un régimen moderado (ventilación a caudales mínimos de renovación, calefacción de mantenimiento, etc.). De esta forma se reducirá el gasto energé-tico de esos aparatos y alargará su vida útil.

• Confort del animal. El conjunto de elementos que conforman la instalación tienen como misión la protección de los animales de las inclemen-cias meteorológicas, por lo que deben reunir las condiciones de confort adecuadas para alcanzar el máximo nivel productivo. Se deben favorecer las mejores condiciones con el mínimo aporte de energía a través de los sistemas de climatización: calefacción, refrigeración y ventilación.

• Los materiales aislantes deben tener un buen comportamiento aislante intrínseco o serán mate-riales que llevarán incorporadas láminas o capas de elementos denominados aislantes térmicos. Los aislantes térmicos serán aquellos que tienen


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la característica de ofrecer una mayor resistencia al paso de calor entre dos ambientes sometidos a diferentes temperaturas (por ejemplo, bloques de hormigón celular, termoarcilla, etc.).

• Elnivel de aislamiento de una nave ganadera debe ser el adecuado. El nivel de aislamiento global de un edificio definido por su coeficiente de transmi-sión térmica global es el resultado del cálculo de la media ponderada de los coeficientes de todos los cerramientos que envuelven el edificio. Nos aporta el nivel de aislamiento efectivo del edificio.

Para conseguir un buen aislamiento deben tenerse en cuenta varias consideraciones:

• Paramejorarlaeficienciaenergéticadelasnavesganaderas es importante no escatimar en la dota-ción de un buen nivel de aislamiento general.

• Atenderalasnormasdeaislamientodeterminadaspara cada tipo de especie ganadera y en función de las diferentes edades o estados fisiológicos.

• En las naves donde es necesario el empleo decalefacción o refrigeración para atender las nece-sidades de confort de los animales, se debe poner una especial atención en el aislamiento de la nave. Con ello, se mejora el rendimiento de los equipos y se ahorra energía.

• Cuidarsobretodoelaislamientodelacubierta,yaque, en una nave dotada de un buen nivel de aisla-miento general, el 70% de las pérdidas de energía se produce a través de la misma (espesor mínimo del aislante, 5 cm).

• Unanavebienaisladapermitirá,conmásfacilidad,conseguir los parámetros de confort recomen-dados (temperatura, humedad, etc.) y, por tanto, mejorar el rendimiento de los equipos de climati-zación para alcanzar dichos parámetros.

• Emplear buenos aislamientos: impermeables alvapor de agua, que no retengan la humedad, resis-tentes a los golpes y con protección hacia los rayos ultravioleta.

• Aislar bien las naves ganaderas proporcionamejores resultados y una mejor relación costo/beneficio que sobredimensionar la ventilación y la refrigeración para intentar disminuir los efectos del calor.


En cuanto a la ventilación, ésta aporta oxígeno al inte-rior de la nave, elimina CO2, polvo y otros gases, elimina vapor de agua producido por la respiración y las heces y controla la temperatura del alojamiento. Para ello se emplean diferentes sistemas de ventilación:

• Ventilación natural. Consiste en el manejo de ventanas manuales o automáticas para renovar el aire del interior de la nave aprovechando la velo-cidad y presión que el aire ejerce sobre la nave. Su principal ventaja es el ahorro de energía y la baja inversión en equipos; sin embargo, son difíciles de gestionar.

• Ventilación dinámica. Se realiza con la ayuda de ventiladores que mueven el aire necesario en cada fase de la producción. Con este tipo de ventila-ción se consigue una buena gestión del ambiente e independiente de la climatología, pero requiere una mayor inversión inicial y un mayor consumo energético.

Para lograr un buen control de la ventilación dinámica en las diferentes salas de una explotación, y atendiendo a las necesidades de los animales a lo largo de su creci-miento, es necesario instalar “reguladores”. Evitar el derroche de energía a través de la ventilación pasa obli-gatoriamente por ajustar correctamente los caudales mínimos de renovación. La tensión correspondiente a los caudales mínimos de los reguladores debe ajustarse a valores superiores a 70 V. De esta forma se evita el recalentamiento del motor y se mejora la eficiencia de la energía consumida.

Los sistemas de control de la ventilación en avicultura son:

• Temporizadores. Los ventiladores funcionan por tiempos programados, sin tener en cuenta la temperatura de la nave. Son baratos, inexactos, inseguros y poco efectivos.

• Termostatos. Controlan únicamente la tempera-tura sin tener en cuenta otros parámetros, accio-nando los ventiladores todo (100%) o nada (0%). Requieren mucho control del ganadero.

• Reguladores (microprocesadores). Controlan los caudales según la temperatura de la nave. Funcionan con ventiladores monofásicos regulables.

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• Sistemas informáticos (ordenadores). Son los sistemas más completos para manejar una nave de pollos. Controlan la temperatura y la humedad relativa en diferentes puntos del interior de la nave, la temperatura exterior y la velocidad del aire en el interior y el exterior. Estos equipos permiten, según las condiciones climáticas, ventilar sólo en sistema natural (con ventanas), sólo en sistema dinámico (con ventiladores) o combinar la venti-lación natural y la dinámica, contribuyendo a un importante ahorro energético. Más recomenda-bles, y contribuyen al ahorro de energía a través de dos acciones:

- Control de caudales de ventilación acordes con la calefacción, que evitará derroche de calorías cuando esté encendida la calefac-ción.

- Combinación de la ventilación natural a través de ventanas y la dinámica, cuando la calidad del aire exterior lo permita.

Por otra parte, el empleo de calefacción es necesario en naves cría y engorde de pollos (broilers), siendo los sistemas más frecuentes los siguientes:

• Calefacción localizada o por radiación. Se emplean radiantes infrarrojos de gas, llamados también campanas o pantallas. Pueden funcionar individualmente con un termostato en cada radiante o todos conjuntamente, por bloques, por secciones, etc. Se instalan con potencias de 5 kcal/h - 10.000 kcal/h. La ventaja es que calientan el suelo a diferentes temperaturas, permitiendo que sea el pollito el que elija; también que la radia-ción infrarroja es muy efectiva calentando el suelo, produciendo una diferencia de temperatura entre el suelo y el ambiente de 9 ºC - 10 ºC, y que tanto la instalación de termostatos independiente como el hecho de localizar la zona a calentar permiten un importante ahorro energético. Sin embargo, tiene un elevado costo de implantación y de manteni-miento de filtros.

• Calefacción ambiental o por convección. Mediante generadores de calor, que queman gasóleo o gas, se calienta todo el volumen de aire de la nave. Las ventajas son su simplicidad de instalación o la regulación automática con un termostato. Los inconvenientes son el bajo rendi-miento del sistema, que el aire caliente se sitúa en la parte alta de la nave, el elevado consumo de energía y que es caro de instalar.

Para una buena regulación de la climatización debe tenerse en cuenta:

• Un buen sistema de regulación debe ser capazde atender las necesidades ambientales de los animales en cada uno de sus estadios.

• Con el fin de asegurar el buen funcionamientodel ventilador, ajustar en los reguladores el caudal mínimo a 75 V. En general, a 75 V el ventilador da aproximadamente una quinta parte de su caudal máximo (220 V).

• Para limitar las pérdidas térmicas en invierno através de la ventilación y mejorar el rendimiento de la calefacción, es muy importante a la hora de comprar los ventiladores respetar los caudales de instalación recomendados por los técnicos.

• Siesposible,emplearventiladorestrifásicosdegrancaudal: consumen menos energía que los monofá-sicos y la energía consumida es proporcional a los caudales extraídos. Además, se deben utilizar varia-dores de frecuencia para reducir el consumo.

• Los sistemas de calefacción localizados, tipopantallas empleados en naves de pollos, tienen un menor consumo y son sistemas de producción de calor más eficientes.

• Las pantallas infrarrojas de gas, con termostatoindependiente, producen un importante ahorro de energía.

• Siempre que sea posible, equipar las naves consistemas automáticos de regulación, reguladores y sistemas informáticos (ordenadores). Facilitan la consecución de los parámetros de ambiente deseados y contribuyen a una gestión más eficaz de la energía.

3.1.3 Iluminación

Las condiciones de instalación y manejo de las explota-ciones, acordes con las normas mínimas para la protec-ción de los animales, establecen niveles de iluminación que implican la revisión de los sistemas de iluminación, siendo aconsejable invertir en luminarias, automatismos y programadores.

Los sistemas de iluminación de alta eficacia energé-tica permiten reducir considerablemente el consumo


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de energía. Esto supone desechar, si es posible, las lámparas incandescentes y utilizar tubos fluorescentes o lámparas fluorescentes electrónicas de bajo consumo. Las lámparas fluorescentes compactas son elementos de iluminación de bajo consumo y con una mayor eficacia que las lámparas incandescentes; ofrecen un ahorro de electricidad de hasta un 80% respecto de las incandes-centes convencionales. Además, tienen una vida media útil seis veces superior.

Para obtener una iluminación eficiente se debe:

• Sustituir las lámparas incandescentes (bombillas)por fluorescentes.

• En los alojamientos que requieren un mayornivel de iluminación y donde los periodos con la luz encendida son más largos, es aconsejable instalar lámparas de bajo consumo: fluorescentes compactas.

• Utilizar pinturas blancas o en tonos claros, asícomo mantener las superficies limpias, aumentan el rendimiento de los sistemas de iluminación.

• Revisarperiódicamentelainstalación,sinolvidarlalimpieza de lámparas y luminarias.

• Sustituir los balastos electromagnéticos, porequipos electrónicos en lámparas fluorescentes.

3.1.4 Estanqueidad de la nave

Con los actuales sistemas para la construcción de naves ganaderas, basados en elementos prefabricados que se colocan y ensamblan en obra (paneles de hormigón, sándwich de chapa y fibrocemento, paneles de poliéster, PVC, etc.), son imprescindibles los trabajos de acabado: sellado de juntas, impermeabilizaciones, remates, etc. Algunas recomendaciones son las siguientes:

• Utilizarjuntaselásticasenlasuniones.

• Sellarconlátexoespumaslasjuntasdeventanas,puertas y elementos de la ventilación: entradas de aire, rejillas, conductos…

• Instalarpersianasaisladasparaprotegerlosventi-ladores parados.

• Seguimiento minucioso de la colocación de losmateriales de construcción.

• Supervisarespecialmentelasunionesentrecerra-mientos verticales y soleras, entre las piezas de las paredes verticales y entre las placas que imper-meabilizan la cubierta.

• Atención a las entradas de aire parásitas porqueaumentan el consumo en calefacción, produciendo un importante derroche de energía y afectan a la ventilación, producen distorsión en los circuitos de aire proyectados y crean zonas mal ventiladas, que se corrigen generalmente aumentando los caudales, lo que produce mayores pérdidas energéticas.

3.1.5 Implantación de barreras vegetales corta-vientos

En la medida de lo posible, debe seleccionarse la mejor ubicación de una explotación, buscándose terrenos sanos, protegidos de los vientos fuertes, pero aireados, secos y bien drenados, que permitan de partida la insta-lación de la granja sin problemas añadidos. Resulta inte-resante contar con barreras cortavientos naturales que, o bien existen de antemano o conviene implantar, además de ser un elemento ornamental y de mimetización, tienen ventajas como facilitar la gestión de la ventilación en naves con ventilación natural, y que las naves están menos expuestas a los vientos, reduciendo las pérdidas energéticas por ventilación y los posibles daños por la propia acción del viento sobre las superficies exteriores.


Se deben tener en cuenta varias actuaciones para opti-mizar el consumo de agua:

• Limpiarlasinstalacionesylosequipamientosconsistemas de agua a presión.

• Revisarelsistemadeconduccióndeaguadeformaregular para detectar y reparar posibles pérdidas.

• Llevaruncontroldelaguaconsumida.

• Seleccionarlosproductosdelimpiezaydesinfecciónconsiderando también las implicaciones ambientales.

3.1.7 Revisión y mantenimiento de los equipos

Debe prestarse especial atención a la revisión periódica, por los trabajadores de la explotación o por personal

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cualificado del exterior, de los motores, máquinas y otros elementos mecánicos o no que forman parte, principalmente, de los sistemas de ventilación y cale-facción: reguladores, aerotermos, pequeños motores eléctricos, electroválvulas, ventiladores, entradas de aire, aperturas de seguridad, etc. Una planificación de los trabajos de mantenimiento en las naves permi-tirá tener los aparatos siempre a punto, conforme a las recomendaciones de los técnicos y fabricantes, lo que garantizará un rendimiento óptimo en el plan de seguridad y consumo energético: fiabilidad y eficiencia. En el caso de los sistemas electromecánicos, sería también interesante sustituir las reducciones antiguas por reducciones electrónicas para las cintas transporta-doras, dimensionar adecuadamente los motores para que trabajen en su punto de máximo rendimiento, e instalar variadores de frecuencia.

3.1.8 Monitorización de consumos

Aunque los principales recursos consumidos en la acti-vidad ganadera son el agua y la energía, también debe considerarse el consumo de piensos, como consumo de materias primas y por su importancia en la estrategia de reducción de efectos ambientales.

Tabla 7. Consumo de recursos por el sector ganadero.

Recurso Parámetro Tipo Observaciones

Agua m3/año Medición en continuo Contadores

Electricidad kwh/año Medición en continuo

Contadores, facturas

Combusti-bles

m3 o t/añoThemia/año Cálculo Facturas

Piensos kg/año por cada tipo Cálculo Facturas


3.2. Subsector de aves de puesta

Por sus características estructurales y de funciona-miento, el sector de las granjas avícolas de puesta posee importantes oportunidades de reducción de consumos y costes. Como veíamos, la práctica totalidad del consumo energético de las granjas dedicadas a la puesta de huevos


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es de tipo eléctrico, derivado de los equipos de alimenta-ción, conservación y transporte de huevos, iluminación y climatización, principalmente. El uso de la calefacción no está muy extendido.


Entre las medidas a considerar en este apartado pueden considerarse las siguientes:

• Adecuación del nivel de iluminación de la instalación. En zonas donde no se llevan a cabo actividades que exijan una iluminación de gran calidad, un nivel de iluminación medio y adecuado puede ser suficiente, con lo que el encendido de un menor número de lámparas (o de lámparas de menor potencia) conllevará un ahorro energético. Además es importante aprovechar siempre que sea posible, la luz natural mediante detectores automáticos.

• Limpieza regular de lámparas y difusores. La suciedad acumulada en lámparas y difusores disminuye de manera importante la luz emitida, lo cual puede provocar que se enciendan o se instalen más puntos de luz de los necesarios. La limpieza regular permite recuperar el nivel óptimo de ilumi-nación de las lámparas y difusores existentes, evitando la instalación o encendido excesivo de luces. Se estima que esta medida puede suponer un ahorro cercano al 3% del consumo total de la energía total de la granja.

• Sustitución de tubos fluorescentes de 38 mm por tubos de 16 mm o 26 mm. En zonas equi-padas con tubos fluorescentes (no compactos) de 38 mm, se recomienda sustituirlos por otros de 26 mm o 16 mm, los cuales son más eficientes. Los tubos fluorescentes de 26 mm producen la misma luminosidad que los de 38 mm, pero consumen alrededor de un 8% menos. Los tubos de 16 mm son aún más eficientes que los de 26 mm (alre-dedor de un 7%). Se estima que esta inversión puede llegar a suponer un ahorro del 2% en el consumo energético de la granja, obteniéndose el retorno de la inversión en un plazo aproximado de siete meses sustituyendo 10 tubos.

• Instalación de sensores de presencia en zonas de acceso puntual. En zonas de acceso puntual tales como accesos a las naves, es conveniente instalar sensores de presencia para asegurar que

las luces de estas zonas no permanecen encen-didas más tiempo del necesario. Sin embargo, no es recomendable el uso de lámparas fluorescentes en lugares con frecuentes encendidos y apagados de luces, ni tampoco se recomienda la instala-ción de este tipo de lámparas en combinación con sensores de presencia o temporizadores. Se estima que el porcentaje de ahorro del consumo de la granja estaría en torno al 0,2%.

• Sustitución de bombillas incandescentes por lámparas fluorescentes compactas (LFC). En aquellas zonas donde se requiera un mayor nivel de iluminación o bien los periodos en donde la nece-sidad de tener la luz encendida son largos, es conve-niente sustituir las bombillas incandescentes por las denominadas lámparas fluorescentes compactas (LFC). Por término medio, las LFC consumen un 80% menos de electricidad que las incandescentes, duran hasta 12 veces más y reducen los costes de mantenimiento, ya que necesitan ser cambiadas con menor frecuencia. Además, las LFC pueden sustituir directamente a las incandescentes tradicionales, al estar equipadas con balasto (convencional o elec-trónico) y casquillo de rosca tipo Edison. Las LFC con balasto electrónico presentan mayor eficiencia, menor peso y un mejor factor de potencia que las LFC con balasto convencional (reactancia). Se estima que el ahorro puede llegar al 7% del consumo ener-gético de la granja por cada 10 bombillas incandes-centes de 100 W por LFC de 25 W.

• Instalación de balastos electrónicos en las lámparas fluorescentes. En caso de que la insta-lación esté equipada con tubos fluorescentes (no compactos) se puede conseguir mejorar el consumo instalando balastos electrónicos. Los balastos son componentes auxiliares necesa-rios en las lámparas fluorescentes que sirven para estabilizar la descarga en el interior del tubo y la emisión de luz. Existen dos tipos, los tradi-cionales (reactancias) y los electrónicos. Aunque los balastos electrónicos resultan algo más caros que los tradicionales, presentan diversas ventajas: Ahorran energía (hasta un 25% para la misma emisión de luz), alargan la vida útil de la lámpara hasta las 12.000 h (un 50% más), permiten un encendido instantáneo sin parpadeo, desconexión automática en caso de lámpara automática. Esta medida alcanza la rentabilidad a partir de las 5.000 h de funcionamiento, por lo que se reco-mienda emplearla en usos de conexión prolongada. Como limitación presenta sus dimensiones, que

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son mayores a las de las reactancias convencio-nales. Ello puede dificultar su sustitución directa y requerir, por tanto, el cambio del aparato de ilumi-nación (luminaria). Se recomienda prestar atención al índice de eficiencia energética (EEI) del balasto, el cual vendrá indicado en su etiquetado.

3.2.2 Mejoras en la climatización y ventilación

Entre las medidas a contemplar para mejorar el consumo energético en la climatización y ventilación de la granja caben citar las siguientes:

• Optimización del sistema de ventilación. Con sencillas medidas como el establecimiento de un buen control de la temperatura y realizando la mínima ventilación necesaria en invierno, ajus-tando los reguladores de los ventiladores al mínimo caudal necesario (75 V) y realizando inspecciones y limpiezas periódicas de sus equipos de ventilación con el fin de minimizar posibles resistencias en los mismos, disminuyendo así su consumo. La opti-mización también puede conseguirse realizando reformas en el diseño de ventilación de mayor inversión.

• Sustitución de lámparas de calefacción de propano por otras que funcionen con gas natural. El uso de gas natural en sustitución del propano para la calefacción de los animales es más limpio desde el punto de vista de emisiones contaminantes asociadas. Igualmente, los equipos tendrán unas menores necesidades de limpieza. Otras ventajas de su utilización son que permite una elevación rápida de la temperatura en los equipos, más fácil control y regulación y menor coste. A estos beneficios hay que añadir la mayor eficiencia energética del gas natural y su menor precio en el mercado. Con todo, en las granjas avícolas de puesta no es muy frecuente el uso de la calefacción.

• Sustitución de lámparas de calefacción eléc-tricas por otras que funcionen con gas natural. La utilización de gas natural en vez de electricidad es una opción más eficiente desde el punto de vista energético, al tratarse de una energía primaria. Permite una elevación rápida de la temperatura en los equipos y tiene menor coste.

• Instalación y mantenimiento de sensores de control de temperatura. Los sensores de control

ofrecen datos fiables de la temperatura en la explo-tación. Es recomendable instalar más de un sensor en la nave para asegurar que la distribución de calor es uniforme en toda ella. Los sensores deben comprobarse regularmente y mantenerse limpios para optimizar su funcionamiento, debido a la gran producción de suciedad (plumas, polvo, etc.), que afectarían al funcionamiento de los sensores. Con la instalación de varios sensores de control de la temperatura conseguiremos conocer realmente cuál es la temperatura de la explotación, mientras que con la instalación de un solo sensor puede darse el caso de que se encuentre en un punto caliente de la nave, activando de forma innecesaria la ventilación de la instalación.

• Instalación de reguladores de frecuencia en ventiladores. Los reguladores de frecuencia son unos dispositivos electrónicos utilizados para controlar la velocidad de los ventiladores, con el fin de adaptar el caudal de aire aportado en cada momento. Cada tipo de ventilador posee una velo-cidad a la cual optimiza su consumo de energía; a medida que se disminuye esta velocidad, su eficiencia energética va disminuyendo. Como la velocidad necesaria de los ventiladores puede variar dependiendo de los requerimientos puntuales de la explotación, es recomendable instalar estos regu-ladores de frecuencia en los ventiladores, ya que se conseguirá variar la velocidad de los mismos, optimizando en todo momento su consumo ener-gético. Esta medida (suponiendo la instalación de seis reguladores de frecuencia en la granja) podría suponer un ahorro de hasta el 5% de la energía consumida en la granja, retornando la inversión en menos de un año.

• Instalación de ventiladores trifásicos. Sustitución de los ventiladores monofásicos por ventiladores trifásicos (generalmente, ventiladores de mayores potencias que los monofásicos). Para utilizar ventila-dores trifásicos es necesario que la instalación eléc-trica esté diseñada para ello, por lo que para llevar a cabo esta medida debe consultar a un proveedor especializado de ventilación o a un instalador elec-tricista autorizado. Si el tamaño de la instalación lo permite (instalaciones de grandes dimensiones y con necesidad de evacuar caudales de aire muy grandes), es recomendable utilizar ventiladores trifásicos de gran caudal. Consumen un 40% - 45% menos electricidad que los monofásicos, permiten variación de velocidad y la energía consumida es proporcional a los caudales extraídos.


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3.2.3 Mejoras en el aislamiento térmico de granjas

3.2.3.1 Medidas a considerar

• Mejora del aislamiento de nuevas naves consi-derando en el diseño medidas estructurales o constructivas. En la planificación de una nueva instalación se pueden tener en cuenta diversas medidas para mejorar su aislamiento respecto al exterior:

- Orientación de la nave. Orientar la nave de forma que el eje más largo de la misma se encuentre en sentido Este-Oeste. De esa for-ma se consigue evitar en verano la entrada del sol por las ventanas laterales en las ho-ras de máxima radiación. No obstante, esta orientación básica se puede variar depen-diendo de factores como la conveniencia de protegerse en verano de la entrada de sol a última hora de la tarde (más perjudicial que el de primera hora de la mañana, por lo que no se podría descartar una orientación SE-NO), de la dirección del viento predominante en la finca o de la configuración del terreno.

- Instalación de la nave sobre un terreno seco y permeable, a ser posible con una li-gera pendiente y evitando la presencia de hondonadas.

- En las naves de ventilación natural debe de-jarse el espacio suficiente entre naves conti-guas para que circule el aire. La distancia re-comendada para una nave de 100 m de largo y 5 m de alto son unos 20 m de separación.

• Mejora del aislamiento de la nave respecto al exterior. Antes de proceder a mejorar o aislar las instalaciones hay que tener en cuenta ciertas consideraciones:

- La primera consideración a realizar es que el aislamiento sirve para todo el año, no se aísla sólo para verano o sólo para invierno.

- La superficie de la cubierta es mayor que la de los muros, por lo cual, las pérdidas a través de ellas serán superiores a igualdad de aislamiento.

- En naves de ventilación natural, debido a que el calor producido por las aves tiene tenden-cia a subir, las pérdidas por la cubierta serán mayores; de ahí, la necesidad de un mayor aislamiento en el techo.

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- En naves de ventilación forzada, debido al movimiento de aire producido por dicha ven-tilación, la diferencia de pérdidas por otro lu-gar son menores, pues hay una mayor homo-geneidad en las temperaturas.

Una vez instalado el aislamiento térmico, se debe considerar que debe revisarse continuamente debido a la existencia de roedores e insectos que van a deteriorarlo, especialmente si el aislamiento es a base de poliestireno o poliuretano. En el caso de fibra de vidrio, se debe vigilar también la presencia de roedores y, además, el estado de la fibra, ya que con los años y la humedad va a perder espesor y capacidad aislante. Un mejor aisla-miento de las naves respecto al exterior permitirá mantener constantes los factores de bienestar de las aves, independientemente de las variaciones que se den en el exterior, con un menor consumo de energía. Por ello se recomienda aislar la nave contra el calor, tomando las siguientes medidas:

- Aislar térmicamente cubiertas, paredes, puer-tas, depósitos de agua y tuberías (los principales materiales empleados para aislar térmicamente son fibra de vidrio, poliuretano, poliestireno).

- Poner en la cara sur de la cubierta unos ale-rones que sobresalgan unos 50 cm, de forma que eviten la incidencia del sol en parte de las paredes de la nave.

- Proyectar algo de sombra sobre el edificio, con árboles de hoja caduca, y de forma que sean altos y tengan mucha rama y hojas en la parte alta, que proyectarán sombra, y poca rama en la parte baja para permitir el paso del aire. Una alternativa a los árboles consiste en instalar mallas de sombreado sobre las ven-tanas de la fachada sur, pero permitiendo la ventilación.

- Sembrar hierba alrededor de la nave para mi-nimizar la reflexión de los rayos solares.

- En las naves de ventilación natural, la su-perficie de ventanas debe ser en torno al 25% de la superficie del suelo, y no se de-ben superar los 10 m de anchura en ven-tilación transversal (eje más corto de la nave).

- Pintar la cubierta y los muros de blanco o uti-lizar materiales reflectores. Con esto se con-sigue una mayor reflexión de los rayos sola-res, reduciendo así la transmisión de calor al interior del gallinero.


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3.2.4 Instalación de sistemas automatizados o reguladores

La finalidad principal de estos sistemas de automatiza-ción es el abaratamiento de los costes de producción, con una menor necesidad de mano de obra y una mayor rapidez y rendimiento en la producción, con lo que mejoran la eficiencia energética de la explotación:

• Sistema de alimentación automático por piensos. En este tipo de instalaciones se dispone de un silo exterior para el almacenamiento del pienso. Éste se extrae por medio de un sistema elevador de tornillo sin fin y se distribuye a lo largo de un canal por un medio similar, ambos accio-nados por motores eléctricos. El pienso pasará por medio de unas compuertas automatizadas a unas tolvas móviles. Éstas distribuirán posterior-mente uniformemente el pienso en los distintos niveles de jaulas en batería y a lo largo de éstas. El tiempo de accionamiento de los alimentadores se encuentra automatizado con temporizadores, para un reparto del alimento óptimo para la producción. A la vez que este sistema distribuye el pienso, se realiza una limpieza automatizada por sopladores de aire para eliminar residuos de la cinta transpor-tadora de huevos y de estos mismos.

• Sistema de alimentación de agua automati-zado. Se dispone de un sistema de bebederos por tetinas que son accionados por la propia gallina, suministrándole la cantidad de agua necesaria y en las condiciones adecuadas. Este sistema se utiliza a su vez para la medicación de éstas.

• Sistema de recogida automatizada de huevos. Las gallinas se encuentran dispuestas en filas de jaulas en baterías en tres niveles. Se instala, pues, un sistema de cintas transportadoras que reco-gerán en los distintos niveles los huevos produ-cidos, trasladándolos a la cabecera de estas filas. Los huevos llegan a la cabecera, donde una estruc-tura desplazable en altura recoge mediante otra cinta transportadora todos los huevos de un nivel y los lleva hasta la clasificadora.

• Sistema de clasificación automatizada de huevos. Los huevos recogidos llegan a la clasifica-dora, y en ésta se ordenan y distribuyen para llegar a un sistema de cucharas móviles, donde son depositados de forma separada según su peso.

4 Bibliografía

• Manual de Eficiencia Energética 2007. Eficiencia y ahorro energético en la Industria. Gas Natural Fenosa.

• Manual de Eficiencia Energética en Granjas Avícolas de Puesta. Ministerio de Medio Ambiente-Fundación Entorno. Programa Ener-pyme 2006.

• Guía de mejores técnicas disponibles del sector de la avicultura de carne. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación-Ministerio de Medio Ambiente 2006.

• Guía de mejores técnicas disponibles del sector de la avicultura de puesta. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación-Ministerio de Medio Ambiente 2006.

• La ganadería actual. Un nuevo marco produc-tivo. Antonio Callejo Ramos. EU Ingeniería Técnica Agrícola. Universidad Politécnica de Madrid.

• Ahorro y eficiencia energética en instalaciones ganaderas. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio-IDAE 2005.

• Guía de Mejores Técnicas Disponibles en España del Sector Matadero y de los Transfor-mados de Pollo y Gallina. Ministerio de Agricul-tura, Pesca y Alimentación-Ministerio de Medio Ambiente. 2006.

• Resumen de la situación de los mercados en las producciones ganaderas intensivas durante el año 2007. Subdirección General de Mercados Exteriores y Producciones Porcina, Avícola y Otras 2008.

• El sector de la carne de aves en cifras. Princi-pales indicadores económicos en 2007. Subdi-rección General de Mercados Exteriores y Produc-ciones Porcina, Avícola y Otras 2008.

• El sector de la avicultura de puesta en cifras. Principales indicadores económicos en 2007. Subdirección General de Mercados Exteriores y Producciones Porcina, Avícola y Otras 2008.

15 Avicultura (granjas avícolas) [CNAE 0147]

Daniel Blázquez

Marta Del OlMO


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