Ingeniero

EFICIENCIA Y AHORRO ENERGETICO

EN PLANTAS

FRIGORIFICAS

Celso Tapia Sánchez
21 diciembre 2004

Introducción
La refrigeración es un consumidor de energía muy grande y la energía se
consume generalmente en forma de electricidad. En el Reino Unido, por
ejemplo, el consumo para el propósito de refrigeración fue de un 17% del
consumo total de electricidad en 1991. Alrededor de un 15%fue
consumida por la industria. Esto corresponde a un 7.5*10^9 kw/h
anualmente.
Este diagrama ilustra la distribución entre los consumidores de electricidad
de la refrigeración industrial.

El diagrama se basa en cifras en el Reino Unido, un país con enormes
industrias químicas. Los consumidores relacionados con el alimento, por
ejemplo dominan entre los consumidores en muchos otros países.Una cantidad significativa de electricidad usada por la industria alimenticia
es usada para propósitos de refrigeración. La tabla abajo muestra el
consumo de electricidad para la refrigeración del porcentaje del consumo
total.

El consumo de electricidad varia considerablemente, como lo demuestran
las barras rojas en el siguiente diagrama. Ellas representan el total del
consumo deelectricidad para 20 industrias faenadotas de carne. Se estima
un 50% para la refrigeración y consecuentemente las variaciones en el
consumo de electricidad para propósitos de refrigeración también serán.
Considerables.

Sin embargo el consumo de energía puede ser reducido considerablemente,
tanto como en plantas existentes y nuevas instalaciones. Las siguientes
oraciones se citan de unapublicación del Departamento de Eficiencias
Energéticas del Reino Unido:
“Una reciente investigación ha probado que hay muchas oportunidades de
costos efectivos para ahorrar. En un término medio, se puede lograr
reducir hasta un 20%. Con lo cual se logra un buen retorno de la
inversión”.
El propósito de este informe es entregar algunas indicaciones, ejemplos y
diseñar reglas de cómo mejorar laeficiencia energética. No es posible
cubrir todas las aplicaciones y sistemas en una publicación como esta. Sin
embargo estamos tratando de atraer la atención del lector a los factores mas
importantes en el diseño del trabajo.

El manual tiene los siguientes encabezados:

• INTRODUCCION
• TEORIA
• CARGA DE ENFRIAMIENTO
• COMPARACION Y PRINCIPIOS DE SISTEMA
• COMPRESORES
• EVAPORADORES
•CONDENSADORES
• DISPOSITIVOS DE EXPANSION
• ESTRATEGIAS DE OPERACIÓN

TEORIA
Introducción
Asumimos que el lector esta bien instruido con el proceso de refrigeración
básico y que el o ella tienen algún conocimiento acerca de la
termodinámica, no obstante comenzaremos recordándole algunos factores
básicos. El propósito principal de este manual es, sin embargo apuntar a
los factores queson mas importantes para la eficiencia de la energía.
El ciclo de refrigeración
Un sistema simple de una etapa se ve como en la siguiente figura.

El vapor del refrigerante a baja presión entra al compresor donde la presión
del vapor refrigerante aumenta. El vapor a alta presión luego pasa al
condensador donde es enfriado y condensado. El calor extraído en el
condensador es liberado al medioambiente. El liquido a alta presión pasa
desde el condensador a través de la válvula de expansión donde su presión
es mas baja y luego entra hacia el evaporador. El líquido a baja presión en
el evaporador comienza a hervir y se produce el vapor a baja presión.
Después de esto, el ciclo se repite. El calor requerido para evaporar el

líquido en el evaporador se toma del producto para serenfriado por el
sistema de refrigeración (ejemplo: aire, agua, alcohol, fluidos etc)
Consumo de energía
Así como se aprecia la descripción del proceso abajo, la energía (el calor)
se transporta desde un nivel de baja temperatura hasta a un nivel donde el
calor puede ser liberado al medio ambiente. La segunda ley de
termodinámica dice que este transporte necesita energía. Mientras mas...