23 abril 2011

Calculador de la eficiencia energética del proceso de enfriamiento de leche


En un artículo anterior explicamos en detalle  el cálculo de la energía óptima requerida por el proceso de enfriar la leche (ver Calculando la energía necesaria para enfriar la leche). En esta ocasión presentamos un calculador sencillo que nos permite calcular las necesidades de electricidad en el proceso de enfriamiento de la leche en una granja. Como todos estos interesantes calculadores lo mejor es que de una forma sencilla podemos estudiar diferentes supuestos que nos van a permitir optimizar el consumo energético en la granja. El incremento en el coste de las materias primas y de la energía está penalizando severamente a los ganaderos, entre los que se encuentran los productores de leche. Al respecto hay que decir que en muchos lugares no hay disponibilidad de redes eléctricas y la leche debe enfriarse a base de generadores diesel. El coste en estos casos es mucho más elevado.
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En la siguiente figura vemos la distribución porcentual del consumo de energía en una lechería típica.

Como vemos el coste del sistema de enfriamiento es del 21 %


La leche deja la vaca a una temperatura de aproximadamente 38,6 ºC y se necesita enfriar por debajo de 7 ºC antes de tres horas después del ordeño. Desde que la leche se colecta necesita mantenerse fría, a una temperatura que usualmente está por debajo de la temperatura ambiente. Lo normal es colectar la leche una vez al día.
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Hay varias formas de reducir la cantidad de energía utilizada para enfriar la leche. Puede conseguirse un ahorro inmediato siguiendo estos simples pero efectivos consejos de ahorro:
  • Aislar las tuberías de refrigeración que van a la tina de la leche.
  • Mantener un programa de mantenimiento regular para que el equipo trabaje eficientemente - esto incluye limpiar el condensador de aire y/o reemplazar filtros de ventilación.
  • Mantener la carga correcta de refrigerante. 
Para conseguir una reducción de los costes de operación del proceso de enfriamiento de leche, las mejores oportunidades incluyen:
  • Uso de un pre-enfriador.
  • Aislar la tina de la leche.
  • Investigar la economía de instalar un banco de hielo o un sistema de almacenamiento de agua fría. 
Ventajas del pre-enfriador:
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La leche se enfría a aproximadamente hasta 30 - 33 ºC cuando pasa por el sistema de ordeño y luego debe enfriarse por debajo de 18 ºC antes de entrar en la tina. Para alcanzar estas temperaturas, un pre-enfriador es una pieza esencial del equipo.
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Los beneficios de quitar calor vía un pre-enfriador incluyen:
  • Es más eficiente energéticamente y efectivo en costes que usar electricidad vía refrigeración para quitar el calor.
  • Se acelera el proceso de enfriamiento, cumpliendo las normas requeridas para mejorar la calidad de la leche.
  • Esto significa que el tamaño de la unidad de refrigeración requerida en la granja puede ser más pequeña, reduciendo los costes de capital.
  • El agua caliente de salida puede ser dirigida a los cilindros de agua caliente, reduciéndose así la energía y los costes necesarios para calentar el agua.
El tipo más común de enfriador es un enfriador de placas. El enfriador de placas consiste en placas de acero inoxidable separadas por juntas de goma, que son mantenidos juntos por un marco. La leche y el agua fluyen a través de canales alternos, y mientras el agua enfría la leche se extrae el calor. La cantidad de leche que se enfría en un tiempo dado se basa el área de superficie total entre la leche y el agua. La diferencia de temperatura óptima es 2 ºC entre la temperatura de salida de la leche y la temperatura de entrada del agua. El ratio recomendado del flujo de agua a la leche está entre 2 y 3,1.
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Los enfriadores de placas necesitan ser limpiados apropiadamente y mantenerse para proporcionar un enfriamiento eficiente y prevenir que la leche se contamine.
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En algunas áreas el suministro de agua puede tener altas temperaturas - particularmente en verano - así que pueden considerarse otras opciones, tales como los bancos de hielo y el almacenamiento en agua fría.
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Calculador de eficiencia energética para enfriamiento de leche
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Para calcular el ahorro energético que obtenemos con las diferentes formas de actuar recomendamos el siguiente calculador (ver aquí).
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