En este artículo vamos a describir cómo abordar la optimización energética de un sistema o instalación de frío o refrigeración industrial en un proceso de mejora continua de 4 pasos que va a permitir ahorros energéticos en consumos, costes y emisiones de gases de efecto invernadero.

En anteriores artículos hemos abordado distintos métodos de eficiencia energética que pueden ser aplicados a los sistemas de refrigeración industrial. En estas instalaciones, el consumo de frío puede llegar a representar el 60-75% de la energía total consumida y el porcentaje mayor de los costes de explotación a lo largo de su vida útil, sobre todo, en almacenamiento de productos frescos y congelados.

Reducir el consumo energético es muy importante para garantizar la competitividad de las empresas en el mercado, reducir los costes de explotación e incluso mejorar el mantenimiento de las instalaciones.

Optimizar el consumo y el coste energético de estas instalaciones es posible si se siguen los siguientes pasos:

1.- Medición y monitorización

La monitorización de los consumos y la medición de los rendimientos es fundamental para saber el punto de partida, conocer la línea base de consumo, medir y verificar ahorros después de implementar medidas de ahorro y eficiencia energética y detectar posibles fallos en el sistema de forma preventiva.

Medir en sí mismo representa un valor, pero es necesario traducir esta información en conocimiento.

2.- Análisis de los datos medidos

Para ello, es necesario analizar los datos obtenidos en las mediciones. Existen diversas técnicas para ello, que combinan la termodinámica con la gestión energética.

Además, para poder realizar la transición a la industria 4.0 es necesario recoger, almacenar y procesar una gran cantidad de datos en nuestra instalación. Pero no basta con esto, sino que estos datos deben ser procesados de forma que permitan mejorar. Esto hará avanzar el proceso hacia la optimización.

3.- Optimización energética mediante técnicas convencionales e inteligencia artificial

Tras analizar los datos obtenidos mediante la monitorización, se puede observar cuáles son los puntos con consumos significativos y ver dónde es posible actuar. Algunas de las medidas de ahorro y eficiencia energética más típicas son las siguientes:

  • Incorporar variadores de frecuencia en los compresores
  • Implementar la condensación y evaporación flotante
  • Mejorar los aislamientos y cerramientos de las distintas cámaras
  • Renovar los sistemas de producción de frío por otros más modernos, ecológicos y eficientes con refrigerantes naturales como son el NH3 y CO2.
  • Instalar placas fotovoltaicas en cubierta
  • Implantar un sistema de gestión energética que permita la sistematización de los ahorros.

Estas técnicas convencionales permiten una mejora en la eficiencia energética pero no su optimización energética.

Para lograr la optimización energética de una instalación es necesario ir un poco más lejos, y aumentar aún más la eficiencia energética. Consiste en encontrar el punto óptimo de funcionamiento de la instalación, teniendo en cuenta un gran número de variables de las que depende: temperatura exterior, demanda frigorífica, temperatura máxima para la conservación del producto, el punto óptimo de rendimiento de los compresores, etc.

Para lograr la optimización energética es necesario el uso de la ciencia de datos, la inteligencia artificial y un sistema de control adaptativo

4.- Control adaptativo

Para poder lograr el punto óptimo de trabajo en cada momento es necesario un sistema de control que detecte la desviación del punto de trabajo óptimo en cada instante, y sea capaz de corregirlo. Los algoritmos de optimización (mediante redes neuronales, Machine Learning, etc.) se entrenan en un gemelo digital, que simula el comportamiento del sistema físico, y se trasladan al sistema físico para corregir esta desviación.

En próximos artículos trataremos más en profundidad esta medida de optimización energética que cada vez se está aplicando más en la industria y supone un paso muy importante para poder evolucionar finalmente hacia la refrigeración 4.0.