Te pudiera dar muchas definiciones y acepciones sobre ¿Qué es la eficiencia en calderas? Sin embargo, para mi es bastante sencillo y radica en entender que la mejor eficiencia está marcada por un menor consumo de combustible para producir la misma cantidad de calor; así de simple. Esto se traduce en ahorros significativos en costos de combustible y una menor huella ambiental.

Tipos de eficiencia en calderas

1. En combustión: Esta eficiencia evalúa la capacidad del quemador para quemar el combustible de manera completa y eficiente. También analiza la cantidad de combustible no quemado y el exceso de aire en los gases de escape. Mantener el exceso de aire en niveles óptimos es crucial para maximizar esta eficiencia.
2. Estacional: Las condiciones ambientales cambian con las estaciones del año, lo que afecta el rendimiento de la caldera. Esta eficiencia se enfoca en cómo la caldera responde a las variaciones estacionales y cómo se mantiene la eficiencia durante períodos específicos, como la temporada de calefacción.
3. Térmica: Evalúa la capacidad del intercambiador de calor para transferir energía térmica al agua o vapor dentro de la caldera. Aunque no considera factores externos como pérdidas ON-OFF o por radiación, sigue siendo un indicador importante del rendimiento de la caldera.
4. De combustible a vapor: Es la eficiencia general del sistema de caldera, incluyendo todos los factores mencionados anteriormente. Es crucial para comparar equipos y tomar decisiones económicas.

¿Cómo Anukys puede automatizar la eficiencia en tus calderas?

La versatilidad de este sistema le brinda al cliente la capacidad de automatizar y optimizar la eficiencia en calderas desde la integración de la inteligencia artificial y el control avanzado de procesos. Al mismo tiempo que mejorar la eficiencia energética, la seguridad y la confiabilidad de las calderas y la reducción de emisiones de contaminantes.

La labor no es sencilla, pero la experiencia de proyectos anteriores hacen que se focalice la atención en una serie de parámetros y métricas que aseguran ingresos económicos representativo como;

• Digitalización de la caldera con sensores y sistemas de monitorización para recopilar datos en tiempo real sobre la temperatura, la presión, el flujo de agua y vapor, o la composición del gas de escape. Esencial para entender el funcionamiento del equipo y dónde se pueden hacer mejoras.
• Control de la temperatura de los gases de combustión.
• Minimización de pérdidas por radiación y convección.
• Control de la presión de funcionamiento y la velocidad del fluido
• Control de la temperatura del aire de combustión o temperatura ambiente, para evitar pérdidas en la eficiencia.
• Sistemas de control modulante en calderas de vapor para optimizar el quemador, mantener constante la presión de vapor y disminuir el estrés térmico en la caldera, aseguran ahorros de hasta un 15%.
• Sistema de recuperación de calor en calderas de condensación para aprovechar el calor residual y precalentar el agua fría de entrada, reduciendo el consumo.

¿Qué otra cosa podemos ofrecer? Cómo bien se conoce la energía es un punto angular para cualquier industria, es por ello que te brindamos herramientas para la medición precisa en tiempo real de la eficiencia energética con modelos matemáticos, algoritmos y análisis estadístico para predecir y controlar el comportamiento de un proceso.

Del mismo modo, se le ofrece al cliente soluciones basada en los datos recopilados del sistemas para permitir que se implementen mejoras que aumentan la eficiencia energética a raíz de ajustes en la mezcla de combustible y aire, cambios en la operación de la caldera, o la implementación de nuevas tecnologías o equipos.

El potencial que traen consigo las herramientas de Anukys hacen posible que la automatización de este proceso desde su perspectiva sea menos compleja de lo que puede llegar a ser. El resultado final ya sabemos cual es; mayor eficiencia, ahorros significativos en costos operativos y una mejora en la sostenibilidad ambiental. Me apetece que les quede claro que la implementación de soluciones tecnológicas como los sistemas APC (Advanced Process Control) y la inteligencia artificial son fundamentales para aprovechar al máximo las prestaciones de estas unidades.

¡Optimiza tus calderas hoy mismo! Implementa soluciones de automatización. ¡El futuro energético está en tus manos, no lo olvides!¡En Anukys esperamos por tú decisión!

¿Cómo podemos aumentar la eficiencia?

Con la vista sobre el horizonte y el objetivo de colaborar en la lucha por la sostenibilidad ambiental, Anukys se presenta como una alternativa fiable al desarrollar soluciones completas de la mano de la integración del Control Avanzado de Procesos (APC) y la Inteligencia Artificial (IA). Su potente herramienta la convierte en una empresa guía en el área de la automatización de sistemas de refrigeración.

Métodos para determinar la eficiencia energética

Con el paso del tiempo se han implementado cálculos y términos a fin de medir los niveles de eficiencia, los más difundidos en los últimos años son el SEER y el SCOP.

Coeficiente de operación estacional (Seasonal Coefficient of Performance o SCOP)

Es la razón entre la potencia de calefacción (calor absorbido) y la potencia eléctrica absorbida. Este factor es utilizado para comparar los equipos funcionando en escenarios de climatización en modo de calefacción. Mide de forma más real la eficiencia energética y el impacto medioambiental del sistema de calefacción desde las bombas de calor a lo largo de un año.

La automatización en las bombas de calor tiene incidencia directa en el índice SCOP al permitir un control más preciso y eficiente del equipo, lo que puede optimizar su rendimiento con el uso de algoritmos de aprendizaje automático para el control dinámico de las condiciones cambiantes de temperatura y carga térmica. Esto hace posible que el sistema anticipe las horas pico de demanda y ajuste la capacidad de la bomba para maximizar la eficiencia energética. Esto puede resultar en un SCOP más alto, lo que indica un mayor rendimiento energético.

Radio de eficiencia energética estacional (Seasonal Energy Efficiency Ratio o SEER)

Indica la cantidad de energía térmica que el equipo frigorífico puede producir por cada unidad de energía eléctrica que consume. Compara los equipos funcionando en modo de refrigeración y en escenarios de climatización y consigue un indicador más realista de la eficiencia energética  a lo largo de un año y el impacto medioambiental de los sistemas de climatización.

La implementación de sistemas de control inteligente basado en IA en las unidades de aire acondicionado favorecen a este indicador de eficiencia. Este sistema es capaz de ajustar la velocidad del compresor y la cantidad de refrigerante según la demanda, lo que genera ahorros energéticos. Esta mejora no solo reduce los costos operativos, sino que también contribuye a la reducción de emisiones de carbono.

Radio de rendimiento energético estacional (Seasonal Energy Performance Ratio o SEPR)

El Seasonal Energy Performance Ratio (SEPR) es la relación de eficiencia de un enfriador de proceso de alta temperatura en condiciones de clasificación estándar, representativo de las variaciones en la carga y la temperatura ambiente a lo largo del año. Este es similar al SEER , pero se aplica a los enfriadores de proceso de alta temperatura. Al igual que con otros radios de eficiencia energética, un SEPR más alto indica una mayor eficiencia energética.La empresa Star Refrigeration ha implementado el SEPR en sus sistemas de refrigeración. Los datos indican que sus chillers cumplen incluso con los objetivos más estrictos de la Directiva EcoDesign. El SEPR de los chillers de Star para la refrigeración de procesos es tan alto como 8.01.

Porcentaje de aprovechamiento del vapor (Percentage of steam Utilization o PSU)

El porcentaje de aprovechamiento del vapor, también conocido como eficiencia del vapor, se refiere a cuánta energía útil se puede obtener del vapor en comparación con la energía que se utilizó para producirlo. Es importante destacar que la eficiencia del vapor puede variar dependiendo de varios factores, como el diseño y mantenimiento del sistema de generación de vapor, la calidad del combustible y del agua utilizada, entre otros. Por lo tanto, siempre es recomendable realizar un análisis detallado del sistema para identificar oportunidades de mejora.

Mediante la automatización y la IA, es posible mejorar el PSU en un sistema de refrigeración mediante la optimización del ciclo de refrigeración, la predicción de la demanda, la detección y corrección de fugas, la optimización de la distribución de vapor y la programación inteligente de mantenimiento. Esto conduce a una utilización más eficiente del vapor y a una mayor eficiencia en el proceso de refrigeración.

La automatización y la IA aplicadas

Pero, ¿cómo podemos mejorar aún más la eficiencia energética en las máquinas frigoríficas? La respuesta está en la automatización y la inteligencia artificial (IA). Estas tecnologías están transformando la industria, permitiendo un control más preciso y una gestión inteligente de los sistemas de refrigeración. Empresas líderes como Anukys, han desarrollado soluciones y estrategias innovadoras para optimizar sus sistemas de refrigeración.

Las herramientas que nos ofrece Anukys con su software incluyen el uso de sistemas de Control Avanzado de Procesos (APC) e Inteligencia Artificial (IA) para ajustar en tiempo real en cada ciclo de medición cualquier variable de interés como la temperatura o la capacidad de refrigeración según la carga térmica, la monitorización de disímiles KPI´s, sistemas y análisis de datos en la nube, lectura de sensores para monitorear las condiciones del entorno y algoritmos de optimización mediante machine learning que permiten la optimización integral del rendimiento en un sistema de refrigeración.

Las lecturas de los objetivos de este artículo pueden variar pero la finalidad de este es indicarles a los lectores que la eficiencia energética en las máquinas frigoríficas es vital para la sostenibilidad y rentabilidad de las empresas y que startups como Anukys están trabajando a marchas forzadas para lograr soluciones revolucionarias para la gestión de estos sistemas con la integración entre la automatización y la inteligencia artificial.

¡Es hora de empezar a andar hacia la revolución de la eficiencia energética! ¡Cada pequeño paso cuenta! ¡Contacta con nosotros! Con nuestra experiencia, y juntos, podemos crear un futuro más sostenible y próspero para todos!

La integración de sistemas de monitorización con Inteligencia Artificial (IA) en los sistemas de refrigeración es clave en la actualidad desde la eficiencia operativa en grandes empresas hasta el bienestar de los pacientes en entornos médicos.

Rastrear el consumo de energía en tiempo real y ajustar las variables del proceso para mejorar la eficiencia energética y optimizar el rendimiento son algunas de las ventajas. Además, esta vía facilita la detección de fallas y deterioros, como la baja carga de refrigerante. Gracias al monitoreo automatizado, desde la experiencia de Anukys, es posible reducir en hasta un 20% el consumo de energía en refrigeración.

2. Chequea y revisa la succión de los filtros

Los filtros de succión son utilizados en las líneas de aspiración de las bombas con el objetivo de retener partículas sólidas y humedad, protegiendo así el sistema. También previene la cavitación al corregir la posibilidad de la creación de vacíos parciales a la entrada de la bomba; el vacío excesivo en este punto de entrada puede causar erosión por cavitación y daños mecánicos.

El monitoreo en este elemento contribuye a prevenir daños al compresor al evitar que las partículas sólidas ingresen al sistema. Un filtro de succión obstruido puede ser el peor enemigo de la eficiencia energética, causando caídas de presión y pérdidas de rendimiento. Es por eso que la monitorización de los filtros puede significar ahorros energéticos de hasta un 3%.

¿Cómo se lleva a cabo? Con componentes inteligentes como las válvulas de servicio para supervisar el grado de obstrucción según el diferencial de presión de la línea. Otros instrumentos de medición son los manómetros que miden la presión en diferentes puntos del sistema para identificar cualquier caída debido a un filtro obstruido.

3. Chequea y revisa la contaminación de refrigerantes

Otra sugerencia que te propongo es no descuidar el estado de los refrigerantes, pues su contaminación provoca la disminución en la capacidad de enfriamiento y un aumento en el consumo de energía, además de causar daños a los componentes en compresores (previene la cavitación al evitar la presencia de gases no condensables en el refrigerante) y válvulas. Con este control te aseguro una detección temprana de averías de operación y ahorros del 2% como mínimo.
¿De qué forma se logra? A partir del análisis de refrigerante mediante muestras en laboratorio, medidores de presión que pueden indicar la presencia de gases no condensables debido a las bajas presiones medidas o el analizador ClimaCheck, el cual permite analizar y evaluar virtualmente cualquier tipo de sistema de aire acondicionado o refrigeración al considerar 10 puntos de control y medición que están conectados al sistema y recolectar los datos necesarios.

4. Aumenta la humedad relativa del aire de almacenamiento

La monitorización de la temperatura es importante, pero ¿qué tal la monitorización de la humedad relativa? El control preciso de esta variable permiten ajustes proactivos e inmediatos; a la vez que se predicen desviaciones para mantener la humedad dentro del rango óptimo en función de mejorar la eficiencia y la efectividad. Pero, no debes descuidar la formación de moho o inconvenientes por condensación.
Esta es una medida utilizada para evitar las pérdidas de peso por evaporación; siendo la humedad proporcional a la diferencia entre las presiones parciales de vapor de agua en el aire y en la superficie del producto almacenado.

Sus ventajas principales recaen en una mayor retención de calor al mantener el aire humidificado de forma adecuada lo que posibilita establecer puntos de trabajo más bajos.

Mediante Anukys, el ahorro de energía del compresor se eleva hasta un 9% sobre la reducción de la temperatura de condensación. De la misma forma, se logra un aumento de la temperatura del evaporador lográndose ahorros de hasta un 7% de ahorro de energía por cada grado Fahrenheit de aumento en la temperatura del evaporador.

5. Define setpoints óptimos

¿No sabes qué variables definir o cómo ajustarlas? Los buenos resultados serán garantizados si definen de forma correcta los setpoints en KPI’s estratégicas, y a continuación te muestro algunas;

• Punto de evaporación y condensación, claves dentro del ciclo de refrigeración y en la eficiencia del sistema al reducir el consumo de energía del compresor.
• Recalentamiento del agua, puede mejorar la eficiencia del sistema al reducir la carga de refrigeración y, por lo tanto, el consumo de energía.
• Subenfriamiento del líquido, puede mejorar la eficiencia del sistema al aumentar la capacidad de refrigeración y reducir el consumo de energía.
• Números de arranques y paradas de compresores, su control ayuda a minimizar la operación en los compresores lo que puede reducir el desgaste mecánico del equipo y mejorar la eficiencia energética.
• Duración de los arranques y paradas de los compresores
• Temporizaciones
• Regulación de variadores de velocidad, permite ajustar la velocidad del compresor según la carga de refrigeración, lo que puede mejorar la eficiencia energética.

Respecto al ¿cómo? te puedo decir que Anukys con su sistema APC asegura el mejor setpoint en tiempo real por cada ciclo de medición en la planta de acuerdo a algoritmos de control e IA que comparan cada medición con sus bases de datos almacenada en la nube para proporcionar el setpoint óptimo cada ocasión. Esto permite que el sistema opere de manera más eficiente, lo que resulta en un menor consumo de energía y costos operativos más bajos.

6. Aumenta la potencia frigorífica mediante la reducción en la potencia energética

Es vital que encuentres un equilibrio entre la producción de frío y el consumo de energía. Debes saber que con el aumento de la entalpía del líquido que se evapora, hay más frío, pero esto implica un mayor consumo de energía. Por otro lado, si reduces la relación de compresión, se disminuye el consumo del compresor y, por ende, el gasto energético.

Para aumentar la relación de compresión, se puede incrementar la presión de condensación o disminuir la presión de evaporación, o incluso hacer ambas cosas. Sin embargo, es importante tener en cuenta que al aumentar la relación de compresión, disminuye la eficiencia volumétrica del compresor, lo que a su vez afecta su rendimiento.

El uso de sensores y controladores automáticos que monitorean y optimizan el sistema en tiempo real son la esencia para automatizar estas acciones que pueden ser el control de la temperatura del líquido refrigerante, el ajuste de la presión o modificar el subenfriamiento del líquido o el recalentamiento del agua.
Como nota aclaratoria les digo que el resultado final siempre es de acuerdo al sistema y sus condiciones específicas. En resumen, si encuentras un buen punto de equilibrio entre frío y consumo de energía, siempre vas a conseguir una instalación de calidad.

7. Otros aspectos para mejorar la eficiencia del bloque

La automatización puede optimizar los procesos de compresión en sistemas de refrigeración para realizar la misma función en menos ciclos mediante el control de la presión y la temperatura, la selección del tipo de compresor adecuado, y el ajuste de la velocidad del compresor.
Por otro lado, también se mejoran los rendimientos de los motores eléctricos con la ayuda de controladores automáticos y algoritmos de control que ajustan la velocidad y la carga del motor en tiempo real lo que resulta en un menor consumo de energía y una mayor eficiencia.

¿Qué te ofrece Anukys?

Pues, la implementación y despliegue de sistemas de control y automatización respaldados por inteligencia artificial y machine learning nos confieren un plus en el mercado. Así mismo la posibilidad de optimizar en hasta un 20% la eficiencia en tu sistema. ¡La elección es tuya!

¿Cuanto te puedes llegar a ahorrar por hacer las cosas bien?

Los beneficios son incontestables si se implementa nuestro sistema. Ofrecemos la posibilidad de hacer un estudio para determinar sus gastos y así estimar los réditos económicos después de instalado nuestro sistema.

Sugerencias

Aunque se dieron a conocer soluciones prácticas que inciden en la eficiencia y optimización del sistema, también existen algunos efectos adversos comunes que se deben tener en cuenta para lograr el objetivo anterior como pueden ser;

• La condensación en el evaporador causa desequilibrio entre las presiones del vapor del aire frío y la del producto, esto se traduce en pérdidas de peso por evaporación o sublimación. Este proceso físico provoca pérdidas permanentes y compromete el aroma y el sabor del producto.
• La oxidación de las grasas, proceso químico que provoca rancidez en los productos o la formación de hielo en cárnicos, como consecuencia de un deficiente control de la humedad que hacen que las partículas de agua presentes en exceso en el ambiente se congelen.

Estás son solo dos desventajas que se muestran pero que evidencia la necesidad del control de variables y condiciones en las cámaras frigoríficas si se quiere conseguir calidad en los productos y aumentar la eficiencia energética.