Donde la artesanía tradicional se encuentra con la innovación
Maurer Bakery, panadería familiar y negocio minorista, fabrica pan y otros productos para refrigerar o congelar y distribuir después a la red de 42 panaderías-cafés de la empresa en Alemania. En total Maurer emplea a 400 personas, 70 de las cuales trabajan en las dos plantas de producción de la empresa. Maurer se enorgullece de su enfoque tradicional en la elaboración del pan (“einfach, gutes Brot”) y opera durante la noche para entregar productos a las tiendas, abiertas todos los días desde las 6 de la mañana.
La fábrica más nueva, que amplió el área de producción de 2 500 a un total de 6 000 m2, incluye una gran área de preparación, 25 cámaras frigoríficas y 4 cámaras de congelación, todas refrigeradas a través de un sistema en cascada diseñado para un ciclo de vida de al menos 20 años. El diseño debía tener en cuenta los requisitos de la normativa F-gas y por eso la empresa recurrió a su socio de refrigeración, Ice Cool, quien en colaboración con ECR y Climalife Holland podría definir la solución de bajo PCA.
El Solstice® ze (HFO-1234ze) de Honeywell, con un GWP <1 según la revisión IPCC5, fue emparejado con CO2 para crear el primer sistema en cascada industrial. También encaja perfectamente con el compromiso de Maurer con la eficiencia energética y el bajo impacto medioambiental.
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Antecedentes: a la altura del reto
Un aspecto central de la decisión de Maurer sobre el sistema de refrigeración fue la capacidad no solo de cumplir con las regulaciones entrantes, sino de implementar una estrategia que influiría en el consumo de energía y permitiría a la empresa cumplir con sus objetivos ambientales declarados.
El diseño del sistema de refrigeración fue clave en el desarrollo de la nueva planta de producción en la panadería. Maurer trabajó en estrecha colaboración con Ice Cool, especialista en soluciones personalizadas para el desarrollo de refrigeración higiénica, ecológica y energéticamente eficiente para panaderías.
Pasaron 6 meses trabajando en el reto de diseñar un sistema en cascada que pudiera funcionar de manera eficiente y adaptarse a los diferentes perfiles de presión de los refrigerantes, colaborando estrechamente con ECR. ECR-Nederland BV tiene una sólida reputación en cuanto a soluciones personalizadas, en particular mediante la aplicación de un modelado de diseño 3D incluido en el proyecto desde el inicio, que cumple con PED y otras regulaciones, y este enfoque se aprovechó para garantizar que Maurer pudiera evaluar el rendimiento del sistema y aprobar el diseño general.
La opción Solstice® ze fue presentada a ECR por Climalife Holland, quien previamente había participado en una serie de pruebas de campo con Solstice® ze y destacó la innovación como una solución con el potencial de calentamiento atmosférico más bajo posible y preparada para el futuro. Un beneficio importante es que Solstice® ze no se considera un gas fluorado de efecto invernadero y por tanto no se incluye en las asignaciones de cuotas que restringen la comercialización de HFC a partir de 2015. El diseño del sistema se optimizó para la presión más baja de Solstice® ze versus el refrigerante tradicional R-134a. Como Solstice® ze es ligeramente inflamable, Ice Cool verificó con un organismo certificado el cumplimiento de ATEX, quien evaluó que dado el muy bajo riesgo de Solstice® ze en el diseño de ese sistema, no se necesitarían medidas adicionales ATEX.
Implementación del proyecto: instalación de una industria ‘primero’
Maurer puso en servicio el sistema enfriador/congelador en noviembre de 2013 tras una extensa evaluación de Solstice® ze realizada por Climalife y ECR como parte del diseño de Ice Cool.
El resultado es la primera instalación industrial en cascada que combina Solstice® ze en media temperatura y CO2 en baja temperatura.
La configuración en cascada también ha permitido a Maurer cumplir con su compromiso de reducir el consumo de energía y reducir el impacto medioambiental. De hecho, como parte de la configuración del sistema, ahora se supervisa de cerca el rendimiento energético total. Desde una perspectiva técnica, incorporar Solstice® ze y CO2 juntos en una sola configuración presentaron desafíos porque el CO2 es un fluido muy rápido y de alta capacidad, mientras que Solstice®ze tarda en alcanzar la etapa estable debido a su menor capacidad. Se necesitó esta experiencia combinada para ofrecer una solución que no solo satisface las necesidades de Maurer, sino que también tiene un gran potencial en la industria alimentaria.
En este sistema, Solstice® ze se utiliza para la expansión directa en la zona de alta a temperaturas de evaporación de -10 ºC y -15 ºC, alimentando las cámaras frigoríficas así como el área de trabajo donde se preparan los productos. El CO2 se usa en la zona de baja para las cámaras de congelación y el proceso de congelación rápida necesario para algunos productos de masas especiales. Las válvulas de expansión electrónicas se utilizan en las operaciones MT y BT. Los circuitos también incluyen dos condensadores Güntner Microx (volumen de tubo de 2×20 l) con ECFans, un intercambiador de calor Alfa Laval para recuperación de calor de 300 kW y un refrigerador seco para enfriamiento de gases de descarga de CO2.
Perspectiva del sector: ofrecer una solución de bajo PCA
La adopción de Honeywell Solstice® ze por parte de Maurer refleja la creciente demanda en el mercado de alimentos y bebidas para la aplicación de refrigerantes con bajo PCA, eficiencia energética y emisiones de carbono reducidas. El refrigerante es una alternativa al R-134a, con un GWP de <1 e ideal para enfriadoras, máquinas expendedoras, sistemas de cascada de CO2, secadores de aire y bombas de calor.
Resultados
- Se entregó e implementó con éxito el primer sistema en cascada industrial Solstice® ze/CO2 para enfriar y congelar.
- El desempeño de la refrigeración es muy satisfactorio a todas las diferentes temperaturas necesarias tanto en producción como en oficinas, lo que garantiza la alta calidad requerida para este negocio.
- Además de reducir las emisiones directas en un 99,9 % e indirectas gracias al CoP mejorado, la instalación proporciona una solución a prueba de futuro con altos estándares de seguridad.
Testimonios
«Después de un año de funcionamiento, la instalación trabaja de forma tan segura como se esperaba y nos ayuda a alcanzar nuestros objetivos medioambientales, además de ofrecer una solución a largo plazo que cumplirá los requisitos normativos de refrigerantes en el futuro sin ninguna inversión adicional en la renovación del sistema.»
TOBIAS MAURER, DIRECTOR GENERAL
«Utilizando nuestra larga experiencia de trabajo con HFC, amoniaco, R-290 y CO2, probamos Solstice® ze y confirmamos que tiene un mejor rendimiento. Al tener en cuenta el costo total de propiedad y los problemas de falla/seguridad, creemos que Solstice® ze es una solución perfecta para instalaciones como esta. Actualmente estamos considerando Solstice® ze como una opción para la refrigeración de la zona de alta de los supermercados combinada con CO2 en la zona de baja.»
UDO J. VAN DER MEER, ECR-NETHERLANDS BV
«Tuvimos que pasar por una curva de aprendizaje para optimizar el rendimiento de toda la instalación, ya que Solstice® ze y CO2 no son la combinación más fácil debido a sus capacidades y velocidades muy diferentes para alcanzar una etapa estable. Pero ahora estamos satisfechos y seguros de que un sistema en cascada que combine Solstice® ze con CO2 es una opción sólida, confiable y eficiente cuando el diseño y las condiciones de seguridad se manejan adecuadamente.».
PETER WEHRENS, ICE COOL