El coste de la energía eléctrica como medida de ahorro a través de la acumulación de frío es un factor muy importante a tener en cuenta en cualquier instalación industrial. En el caso de los grandes consumidores, como pueden ser las empresas de refrigeración industrial, el coste de la energía es variable a lo largo del día. Generalmente, las horas centrales del día son las más caras y las de la noche las más baratas. Sin embargo, con la rápida expansión de los sistemas de autoconsumo fotovoltaico, las horas centrales del día han pasado a tener un coste muy barato. Y, en el caso de tener excedentes fotovoltaicos, el coste es nulo, ya que la energía consumida es producida por los paneles fotovoltaicos.
En una instalación frigorífica, sobre todo en la industria alimentaria, es crucial garantizar una correcta conservación del producto en un rango de temperaturas determinado. Por lo tanto, se debe abastecer la demanda frigorífica necesaria en todo momento. Con los sistemas de acumulación de frío, es posible almacenar la energía sobrante durante las horas más baratas o de coste cero y liberarla según las necesidades durante otras horas más caras.
Estos sistemas permiten trabajar a los equipos a carga nominal durante los periodos de acumulación y reduciendo las horas que trabajan a carga parcial. De esta manera, se puede gestionar de manera eficiente la energía, reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento de la instalación. Cuando se habla de trabajar a carga nominal, se refiere a que los equipos de refrigeración funcionan a su máxima capacidad, lo que significa que están trabajando de manera más eficiente y con un mayor rendimiento. Por el contrario, trabajar a carga parcial significa que los equipos están funcionando a una capacidad inferior a su máximo rendimiento. En este caso, la eficiencia y el rendimiento de los equipos pueden disminuir.
Para que estos sistemas de acumulación de frío funcionen de forma eficiente, es necesario contar con un control inteligente que permita gestionar la producción de frío, conociendo las demandas frigoríficas y los precios de la energía en distintos momentos del día, de forma que se optimice el consumo y los costes energéticos de la planta.
Acumulación de frío en refrigeración industrial
Algunos sistemas de acumulación de frío son las balsas de agua helada, que son ampliamente utilizadas en la industria láctea. Otra alternativa son los Materiales de Cambio de Fase (PCM). Estos materiales tienen la capacidad de almacenar y liberar grandes cantidades de energía térmica durante los procesos de fusión y solidificación. Los PCM se utilizan en aplicaciones que requieren un almacenamiento de energía térmica a largo plazo, como en la refrigeración de edificios o en la industria de la alimentación.
También es posible utilizar el propio medio de conservación como sistema de acumulación. Durante el proceso de acumulación de frío, el sistema de refrigeración funciona de manera constante para enfriar el medio de almacenamiento hasta una temperatura deseada, que suele estar por debajo de la temperatura ambiente. Una vez que se alcanza esta temperatura, el sistema de refrigeración se apaga y el medio de almacenamiento se mantiene frío durante un período de tiempo gracias al efecto de acumulación de frío. Sin embargo, siempre se deben respetar en todo momento los límites máximos y mínimos de conservación del producto, tanto de humedad y temperatura.
También existen varios elementos dentro de la instalación de frío que pueden ser aprovechados como reservorios de frío, como pueden ser los depósitos de inercia de fluidos caloportadores (por ejemplo, un glicol), o separadores de líquido del circuito de refrigerante.
OBSERVACIÓN:
Tanto las balsas de agua helada como los PCM son sistemas de acumulación de frío que permiten almacenar la energía sobrante durante las horas más baratas o de coste cero, y liberarla según las necesidades durante otras horas más caras. También es posible utilizar el propio medio de conservación o depósitos de inercia de la instalación de frío. Con la utilización eficiente de estos sistemas, se puede reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento de la instalación frigorífica. Todo ello deberá estar controlado por un sistema inteligente de control.
En conclusión, la rápida expansión de los sistemas de autoconsumo fotovoltaico ha permitido que las horas centrales del día tengan un coste barato o nulo, lo que hace posible el uso de sistemas de acumulación de frío para almacenar la energía sobrante durante estas horas y liberarla según las necesidades durante otras horas más caras.
La eficiente gestión de la energía permite reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento de la instalación, y existen diferentes sistemas de acumulación de frío disponibles, como las balsas de agua helada, los Materiales de Cambio de Fase (PCM), el propio medio de conservación de producto o depósitos intermedios de la instalación, todo ello gobernado por un sistema predictivo y de control inteligente.