Ver 1ª PARTE
Mataderos e industrias cárnicas
Los mataderos y las
industrias cárnicas se presentan como subsector de elevado interés para la
aplicación de soluciones solares térmicas. Las industrias cárnicas son, en su
mayor parte, industrias transformadoras de pequeña dimensión. Una gran parte de
las mismas realizan el ciclo completo (matadero, despiece, frío, secaderos y
bodegas de añejamiento), si bien puede suceder que mataderos e industrias se hallen
separados. En este último caso, imperan los mataderos especializados, muy
modernos, de carácter municipal o privado.
La producción de calor
se realiza normalmente mediante calderas de agua caliente o agua
sobrecalentada, ya que no se precisa de temperaturas de proceso elevadas. El
proceso de escaldado necesario para la eliminación de pieles, los procesos de
lavado continuado de las piezas o los lavados de las maquinarias de producción,
que se realiza diariamente, permiten considerar el uso de la energía solar.
Estos procesos necesitan temperaturas para el agua de 40 a 70 ºC normalmente, temperaturas
muy razonables para su sustitución.
También son de especial interés los criaderos de aves para consumo,
donde es necesario aportar calor en el proceso de las naves de cría.
Plantas de embotellado
En las plantas de
embotellado se produce energía térmica fundamentalmente en procesos de limpieza
de las botellas, latas o envases, y de sus cajones de transporte. El calor se
genera normalmente mediante una caldera de agua caliente o agua sobrecalentada.
Lavanderías industriales, túneles de lavado de vehículos y áreas
de lavado de contenedores
Existen numerosos
procesos, normalmente de menor tamaño que los indicados en apartados
anteriores, que disponen de un alto potencial para el uso de la energía solar
térmica. Su ventaja reside en que utilizan directamente agua caliente para un
proceso de lavado o limpieza y que pueden disponer incluso de un sistema de
recuperación de agua o calor que mejore la eficiencia.
Las lavanderías industriales
precisan de agua caliente para el lavado de tejidos provenientes de hoteles, residencias,
restaurantes, etc. Estas máquinas consumen de 100 a 1.000 litros de agua por
lavado y su consumo energético depende del programa de lavado. Las máquinas de
lavado generan normalmente el agua caliente a partir de resistencias eléctricas
situadas en su interior, con una potencia de varios kilovatios. Estas resistencias
consumen cantidades importantes de energía y aumentan sensiblemente la
necesidad de contratación de potencia eléctrica.
Los túneles de lavado de
vehículos tienen un consumo de agua caliente elevado para la limpieza de
vehículos. Un sistema convencional puede consumir entre 50 y 100 litros de agua
por vehículo, por lo que las necesidades energéticas son importantes.
Plantas de lavado de
contenedores y cajas. Los contenedores y cajas son elementos utilizados en numerosas
aplicaciones que precisan de una labor de lavado y mantenimiento en varias
ocasiones. Además de las industrias químicas y de alimentación, ya descritas, también
se utilizan en industrias del sector del automóvil, tintes y pinturas, o en la
recogida y tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU). Las plantas de lavado
permiten la limpieza de contenedores, palets, cajas, cisternas o bidones, con un
consumo de energía térmica elevado, necesario para calentar el agua.
Situación global
En los
últimos ha sido China el principal impulsor de los proyectos de energía térmica
industrial, hasta el punto que actualmente su capacidad instalada supone el 58
% mundial. Europa, con un 18 %, es la segunda región donde esta tecnología está
más implantada.
Sistemas solares a gran escala
La European Solar Thermal
Industry Federation (ESTIF) considera que los campos solares a gran escala son
aquellos que tienen una superficie solar total mayor que 500 m2 o
una potencia nominal superior a 350 kWth.
Sistemas solares en procesos industriales
Los sistemas solares usados en
procesos industriales en Europa están sobre todo instalados en países como
Holanda, Turquía, Grecia o España.
La mayoría de los sistemas
existentes están relacionados con procesos que trabajan a bajas temperaturas.
Este es el motivo por el que los colectores más comunes son FPC (Flat plate
collectors) y ETC (Evacuated tube
collectors).
Recientes desarrollos
Los desarrollos más importantes
en los colectores solares y las innovaciones del futuro están enfocados a la
reducción de costes y las mejoras en eficiencia energética.
- Eficiencia del colector (Tº de trabajo): En orden de alcanzar una temperatura de trabajo mayor a la aplicada en procesos industriales y sistemas de refrigeración algunos desarrollos están centrados en los sistemas de concentración.
- Eficiencia del colector: La mejora del ratio del rendimiento del colector se está alcanzando gracias a la reducción de pérdidas térmicas. Esta reducción permite mayores temperaturas de trabajo o mayor producción de energía en tiempo invernal con muy baja temperatura ambiente.
- Reducción de costes de los colectores térmicos: Los departamentos de I+D de los fabricantes están trabajando en la reducción de costes usando polímeros, nuevos materiales absorbedores, estructuras de montaje, etc.
Integración de calor solar en procesos industriales
La integración del calor solar en
procesos industriales es una operación compleja comparada con otros sistemas de
suministro de calor convencional. La mejor integración de un proceso solar en
un proceso industrial requiere tener en consideración todos los aspectos
relacionados con la eficiencia energética y la recuperación de calor que puede llevar
a mejoras técnicas, económicas y organizativas. La integración solar en los
procesos industriales necesita poner atención a los potenciales de ahorro
energético a través de una optimización tecnológica del proceso en sí mismo y
una optimización del sistema.
En general, el sistema solar
proporcionará solamente una parte de la demanda de energía de proceso total. Si
bien los sistemas convencionales a menudo no ponen atención en el nivel de
temperatura (y consecuentemente están sobredimensionados), la integración de
los sistemas térmicos solares en el proceso implican tener cuidado en los
niveles de temperatura de todo el sistema.
En la mayoría de las factorías,
el sistema central de suministro de calor está trabajando en agua caliente o
vapor a una presión que corresponde con la temperatura más alta necesaria entre
los diferentes procesos. Los sistemas solares pueden acoplarse con los sistemas
de suministro de calor tradicional para precalentamiento de agua (u otros
fluidos) usados para procesos o para generación de vapor o por acoplamiento
directo a un proceso individual trabajando a menores temperaturas que un
sistema de vapor central.
La integración de calor térmico
solar en los procesos industriales puede hacerse integrando el calor solar en
los sistemas de calefacción existentes. Tal integración requiere que el
colector solar opere a la misma temperatura que el sistema de calor existente,
además es más fácil integrar la térmica solar en el proceso tanto en términos
de instalación que en control, la eficiencia térmica será más baja, y el mejor
medio de transferencia de calor será el agua.
Otra posibilidad de integrar el
sistema solar en el sistema de calor convencional es integrarlo directamente en
el proceso. Esto implica integrar otra transferencia de calor en el área de
producción si la temperatura del sistema solar difiere de la temperatura
entrando en el medio de calefacción. En esta configuración, la eficiencia del
colector solar puede impulsarse cuando la temperatura del proceso se aproxima a
la temperatura del colector solar.
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