Ahorros sinérgicos
PROYECTOS DE AHORRO ENERGÉTICO INTEGRAL PARA LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS CONGELADOS Y REFRIGERADOS
Por Danielle Marquis, SmartWatt Energy | Traducido por Félix Sanz (AEFYT) y Juan Carlos Rodriguez (CLAUGER)
En el desafiante clima económico actual, muchas empresas exitosas en la industria de alimentos congelados y refrigerados están investigando formas de ahorrar dinero, no solo para mantener la competitividad, sino también para crear oportunidades positivas de relaciones públicas. La modernización de la iluminación suele ser la forma más fácil de reducir los costes operativos de una instalación y ahorrar energía, ya que la iluminación representa aproximadamente el 20 por ciento de la factura general promedio de servicios públicos en la industria de alimentos congelados y refrigerados. Sin embargo, los ahorros de las actualizaciones de iluminación pueden aumentar exponencialmente cuando se combinan con actualizaciones de eficiencia mecánica.Las iniciativas integrales de ahorro de costes y energía darán como resultado ahorros de energía a largo plazo y mejoras a largo plazo en la infraestructura energética de una planta de procesamiento de alimentos. Estas soluciones llevan la modernización de iluminación un paso más allá, tomando los ahorros sustanciales posibles por esas actualizaciones y aplicándolos al coste de los proyectos de eficiencia mecánica. El principal beneficio de una solución integral es que aborda las actualizaciones de eficiencia energética de toda una instalación en un solo proyecto.
El proyecto típico de modernización de iluminación puede costar $100 000, pero por lo general proporcionará ahorros de $70 000 por año, lo que da como resultado un retorno de la inversión corto de 1,43 años. Un proyecto de eficiencia mecánica, por otro lado, podría costar típicamente $150,000, con ahorros de solo $40,000 por año. El período de recuperación de este proyecto independiente sería de 3,75 años, lo que puede dificultar, desde la perspectiva del presupuesto de capital, justificar las actualizaciones. Pero, al agrupar estos proyectos mecánicos y de iluminación, a un coste de $230 000, el ahorro del proyecto puede ser de $110 000 por año, con un período de recuperación de tan solo 2,09 años. Los mayores ahorros de energía resultarán en mayores descuentos de servicios públicos y deducciones de impuestos. En efecto, las actualizaciones de iluminación casi pagan las actualizaciones mecánicas si se realizan al mismo tiempo.
Más allá de los beneficios del ahorro de costes, los proyectos integrales de ahorro de energía también pueden ayudar al medio ambiente. El impacto ambiental positivo servirá como un beneficio para las generaciones futuras y ofrece una gran oportunidad para asegurar la atención positiva de los medios. La industria de alimentos congelados y refrigerados no puede pasar por alto los beneficios sustanciales de las iniciativas integrales de ahorro de energía.
PROYECTOS DE MODERNIZACIÓN DE ILUMINACIÓN
Los proyectos de modernización de iluminación son un componente clave de las soluciones integrales de eficiencia energética y son la forma más efectiva de lograr un ahorro de energía espectacular. Las modificaciones de iluminación pueden variar desde proyectos de sustitución de lámparas y balastos hasta proyectos de reemplazo de iluminación LED y fluorescente, y todo resultará en mejores condiciones de trabajo y estética, además de ahorros de energía.
En un entorno de planta típico, encontrará luminarias de halogenuros metálicos de 400 vatios que se pueden reemplazar con tecnología más nueva, como las luminarias T5 High Bay. Esta modernización dará como resultado un ahorro de energía del 50 al 85 por ciento, y el potencial exacto de ahorro de energía dependerá del tiempo de uso, la eficiencia existente y los requisitos de nivel de luz.
En entornos de almacenamiento en frío, la descarga de alta intensidad (HID) y los accesorios fluorescentes generalmente se dejan encendidos todo el tiempo que la instalación está abierta para operar. Esto parece un desperdicio, ya que no se necesita toda el área en todo momento, pero generalmente es necesario porque las luces fluorescentes tienen un largo período de calentamiento en ambientes fríos, y los HID requieren períodos de enfriamiento entre encendidos, lo que elimina la capacidad de apagar estos elementos. Debido a las pérdidas de productividad inherentes debido a estas deficiencias con las fuentes de iluminación tradicionales, nunca ha habido una alternativa viable para dejar las luces encendidas constantemente.
Con la mejora de la tecnología de iluminación LED y su aplicación en las instalaciones de almacenamiento en frío, ahora existe la posibilidad de encender y apagar las luces, según sea necesario, sin comprometer la producción de lúmenes o la longevidad de la lámpara LED. Por ejemplo, un operador de montacargas puede entrar y salir de un congelador varias veces durante el día. Un accesorio LED podría encenderse con cada visita y alcanzar el brillo completo de inmediato, y después apagarse automáticamente después de 30 segundos de inactividad.
Además, los beneficios de los sistemas de iluminación LED en las instalaciones de almacenamiento en frío se extienden más allá del ahorro de potencia de cada dispositivo de iluminación. En las instalaciones de almacenamiento en frío, cada kilovatio hora (kWh) ahorrado en la carga de iluminación ahorrará kWh adicionales en la carga de enfriamiento, ya que el sistema de refrigeración ya no necesitará disipar las BTU (unidades térmicas británicas) adicionales producidas por un sistema de iluminación ineficiente. Este ahorro de energía adicional se conoce comúnmente como ahorro de coincidencia. La iluminación LED es la mejor selección para aplicaciones de iluminación de almacenamiento en frío. La reducción de los costes de mantenimiento, el aumento del rendimiento lumínico y la capacidad de encender y apagar la iluminación LED según sea necesario son las principales ventajas que ofrece la iluminación LED que ninguna otra tecnología de iluminación puede igualar.
En la actualidad, las mejores y más nuevas luminarias LED producen 85 lúmenes por vatio, que es un 25 por ciento más eficiente que la salida de lúmenes de muchos otros en el mercado actual. Los expertos predicen que para el cuarto trimestre de 2011, las luminarias producirán más de 100 lúmenes por vatio. Los avances tecnológicos como ese permitirán el diseño de soluciones de iluminación que utilicen menos accesorios, lo que resultará en costes generales más bajos y mayores ahorros de energía.
PROYECTOS DE MEJORA DE EFICIENCIA MECÁNICA
Los proyectos de actualización de eficiencia mecánica sirven como un excelente complemento para los proyectos de actualización de iluminación y, por lo general, incluyen mejoras del sistema de control y actualizaciones del variador de frecuencia (VFD). Los sistemas de control pueden variar desde controles de iluminación basados en la ocupación hasta elaborados sistemas de administración de energía basados en la web para una instalación completa, incluso una cadena completa de instalaciones. La automatización y el control de equipos que consumen energía, a través de sensores de ocupación, atenuación de luz diurna, conmutación de dos niveles, programación de tiempo, programación de equipos, tecnología de limitación de demanda y otros métodos, da como resultado un uso y costes de energía más bajos.
Las redes de malla inalámbricas disponibles recientemente ya se están aplicando en instalaciones de almacenamiento en frío junto con dispositivos LED. Sus capacidades incluyen controles de movimiento, capacidades de atenuación, registro de datos de energía y control centralizado basado en la web. Estas redes de malla inalámbricas son superiores a otros sistemas de control centralizado porque son escalables en cualquier iluminación de la instalación: almacenamiento en frío, salas de procesamiento, espacio de almacén seco, aplicaciones al aire libre, oficinas, etc. El sistema permite ampliaciones con el tiempo, lo que permite organizar la integración ya que tiene sentido desde el punto de vista financiero. Además, los programados en lenguaje compatible con Zigbee, a diferencia de la tecnología propietaria, facilitan la integración de futuras redes inalámbricas en malla a medida que avanza la tecnología.
Los motores de bombas y ventiladores eléctricos que funcionan continuamente a toda velocidad son otra pérdida de energía común que se aborda con soluciones integrales de eficiencia energética. Al utilizar VFD, la velocidad del motor se puede controlar automáticamente para lograr la salida deseada, lo que resulta en un uso más eficiente de ventiladores y bombas. Las aplicaciones comunes para VFD en instalaciones de procesamiento de alimentos congelados y refrigerados incluyen compresores, bombas de circulación, ventiladores de evaporador y unidades de condensador.
Además de las mejoras del sistema de control y las actualizaciones de VFD, las soluciones integrales de eficiencia energética pueden incluir actualizaciones de HVAC, sustitución de motores, actualizaciones del sistema de aire comprimido y mejoras del factor de potencia. Al abordar una instalación completa en un proyecto, se pueden aprovechar las sinergias entre tecnologías para lograr mayores ahorros. Estas sinergias permiten la maximización de los reembolsos de servicios públicos y los ahorros de energía en general.
IMPACTO ECONÓMICO
Una instalación de procesamiento de alimentos congelados y refrigerados más eficiente puede transferir los ahorros a los clientes o inquilinos en forma de menores costes de productos o tasas de almacenamiento en frío. En la frágil economía actual, este beneficio no debe pasarse por alto. Las soluciones integrales de ahorro de energía requieren una inversión inicial mayor que las actualizaciones de iluminación, pero en las instalaciones de procesamiento de alimentos refrigerados y congelados, estas soluciones pueden proporcionar un coste de propiedad más bajo debido a la disminución de los costes de energía, costes de mantenimiento más bajos, reembolsos de servicios públicos y deducciones de impuestos bajo la Ley de Política Energética de 2005 (“ EPAct 2005”). Un período de recuperación simple de dos años es típico, y muchas instalaciones experimentan un período de recuperación aún más corto.
Los programas de incentivos de reembolso por eficiencia energética son la forma que tiene la empresa de servicios públicos de alentar las inversiones de los clientes en tecnologías de ahorro de energía, como iluminación y actualizaciones de eficiencia mecánica. Estos programas están muy concentrados en California, Nueva York, Nueva Jersey, Washington, Massachusetts, Wisconsin, Minnesota, Florida, Connecticut y Texas. Se espera que la financiación de estos programas siga creciendo en los próximos años.
La empresa de servicios públicos generalmente proporciona pagos de reembolso directos para cada proyecto calificado y algunos también ofrecen financiación especial en la factura y sin intereses para la parte de la mejora de capital no cubierta por el reembolso. Es una buena práctica consultar la base de datos de DSIREUSA.org para conocer los beneficios específicos disponibles y las pautas impuestas por cada estado. También hay compañías de servicios de energía llave en mano que solicitarán los reembolsos en su nombre y ayudarán a facilitar la financiación. Actualmente, muchas empresas de servicios públicos ofrecen incentivos equivalentes al 50 por ciento del coste total del proyecto.
La Ley de Política Energética de 2005 ( EPAct 2005) fomenta las mejoras de eficiencia energética en los edificios al permitir que los propietarios de edificios, apliquen la depreciación acelerada para las inversiones calificadas de eficiencia energética en iluminación, HVAC y envolvente del edificio. Cada inversión calificada es elegible para una deducción de impuestos de US $0.60 por pie cuadrado. Para calificar para la deducción de impuestos, la densidad de potencia lumínica de cada área recientemente modernizada debe reducirse al menos un 25 por ciento del estándar ASHRAE, se deben cumplir los niveles de luz mínimos recomendados y el espacio específico debe tener una funcionalidad de conmutación de dos niveles (es decir, sensores o interruptores múltiples) y se requieren motores de eficiencia superior. Los propietarios de edificios que reclaman esta deducción necesitan la documentación adecuada que confirme el nivel de reducción de un proveedor de certificación externo con licencia y todos los niveles de iluminación deben cumplir con las pautas prescritas de IESNA.
SOLUCIONES INTEGRALES DE ENERGÍA EN LA PRÁCTICA: CASO DE ESTUDIO DE NAUMES, INC.
Naumes, Inc., con sede en Medford, Oregón, es uno de los mayores productores de manzanas, peras y cerezas de EE. UU., con implantación en California, Oregón y Washington. Sus operaciones están integradas desde la huerta hasta la venta. Las huertas de Naumes están ubicados en más de 2,100 acres en Washington, Oregón y California. Después, los productos se trasladan a sus instalaciones centralizadas de embalaje, una en Medford, OR y otra en Marysville, CA. Tienen 225,000 pies cuadrados de salas de almacenamiento de atmósfera controlada para acomodar su producción en expansión.
Naumes realizó una auditoría completa de la edificación de todos los sistemas mecánicos y de iluminación para posibles actualizaciones de ahorro de energía. Los objetivos de la empresa eran mejorar drásticamente la cantidad y calidad de luz y encontrar rendimientos deseables para otras mejoras de eficiencia energética, aprovechando al mismo tiempo los incentivos de servicios públicos disponibles para estas actualizaciones. Se estudiaron todos los aspectos de iluminación, motores, bombas, ventiladores, evaporadores, condensadores, compresores y puertas de cámaras frigoríficas.
Las mejoras de eficiencia energética incluyeron una modernización de iluminación, mejoras en el sistema de control y actualizaciones en variación de frecuencia. La remodelación de iluminación incluyó el reemplazo de2 por 4 Troffers con 2 lámparas, lámpara de 25w 4100 K con Troffer de menor potencia con balasto de encendido programado, más la adición de controles de movimiento y sonido en el espacio de oficinas; el reemplazo de los halogenuros metálicos de 400 vatios con luminarias T5 High Bay de 4 y 3 lámparas, junto con la adición de controles de movimiento en la planta de empaque; y el reemplazo de luminarias con cubierta de lámpara de 110w por luminarias herméticas al vapor T8 de cuatro y seis lámparas y LED, y controles de movimiento, en la sala de segregación, sala de preenfriamiento, GRC, cámaras frigoríficas y de congelación. Se agregaron VFD a los ventiladores de enfriamiento en todos los espacios con temperatura controlada.
“Estamos encantados con las mejoras en las condiciones de trabajo de nuestros empleados y la eficiencia energética de nuestras instalaciones”, explicaron Laura y Mike Naumes, propietarios de Naumes, Inc.
“El trabajo realizado para actualizar nuestra iluminación, ventiladores de refrigeración y controles nos ha brindado el modelo para futuros proyectos, a la vez que nos ayuda a ser más competitivos como empresa”.
Estas mejoras ayudaron a Naumes a eliminar 193,75 kW de su planta y lograr ahorros de energía anuales de 1 789 906 kWh. Los ahorros anuales son más de $253,000, una reducción en el coste total de iluminación de más del 81 por ciento. El proyecto vino con un reembolso de servicios públicos de más de $ 145,000 y una deducción de impuestos EPAct de más de $ 120,000, los cuales fueron facilitados por SmartWatt Energy como parte de su servicio llave en mano.
A medida que la tecnología continúa mejorando y los incentivos fiscales y de servicios públicos continúan evolucionando, los beneficios de las soluciones integrales de ahorro de energía seguirán creciendo. Los altos incentivos y los cortos períodos de recuperación de estos proyectos son atractivos desde la perspectiva del presupuesto de capital. El ahorro sinérgico es el próximo capítulo en eficiencia energética.
