Que los alimentos lleguen a los consumidores finales es una labor que se puede garantizar con ayuda de los niveles adecuados de temperatura; para lograrlo, el enfriamiento tradicional puede suponer inconvenientes, por ello, los variadores de frecuencia son la opción para asegurar una refrigeración de calidad
Foto superior. Los variadores de frecuencia ayudan a reducir el costo de operación de los compresores, ventiladores y bombas de los sistemas de refrigeración
Samuel González / Fotografías: cortesía de Danfoss
De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, alrededor de 1 mil 300 millones de toneladas de alimentos como cereales, frutas, hortalizas, pescados, carnes y productos lácteos, se pierden o desperdician anualmente a nivel mundial. Este problema se asocia con una conservación deficiente de los insumos, ya que, en el caso de los sistemas de refrigeración tradicionales, éstos se ajustan para funcionar en un margen alrededor de la temperatura deseada; por ello, cuando se presentan perturbaciones ajenas al equipo (variaciones de la temperatura externa o la apertura frecuente de puertas), es posible incrementar la temperatura y afectar la conservación de los alimentos.
Adicionalmente, estos sistemas de control convencional generan arranques y paradas constantes de los componentes del sistema de refrigeración, como el ciclado del compresor y los ventiladores del condensador.
Para reducir los incrementos en la temperatura de conservación de los alimentos se puede ajustar la temperatura de control del sistema de refrigeración por debajo de la temperatura deseada; sin embargo, esto acarrea consumo excesivo de energía, incremento de los ciclos de arranque, así como el paro del compresor y el condensador. Estas alteraciones se verán reflejadas en la factura del servicio eléctrico, además acortan la vida útil de los componentes.
Si se considera que el consumo energético representa el 90 por ciento del costo total de adquisición de los sistemas de refrigeración durante su vida útil, es muy fácil identificar que en este aspecto hay un potencial enorme de ahorro, por tal motivo, es necesario optimizar dichos sistemas para que el consumo de energía esté a la par de la carga térmica, manteniendo a su vez la temperatura del producto refrigerado.
La respuesta al problema
Una solución eficiente y rentable es controlar la velocidad en los motores eléctricos del compresor; en los ventiladores de los condensadores y en las bombas de recirculación a través de los variadores de frecuencia.
Existen variadores de frecuencia, como el VLT® Refrigeration Drive, desarrollado por Danfoss, que ayudan a reducir el costo de operación de los sistemas de enfriamiento. Este variador cuenta con funcionalidades específicas en el control de las aplicaciones de refrigeración, como la función de retorno de aceite al compresor, la cual garantiza una velocidad óptima para el retorno del lubricante en cualquier momento de operación.
La mayoría de los sistemas de refrigeración operan a carga parcial la mayor parte del tiempo de su vida útil. Un variador de frecuencia entrega al motor únicamente la potencia necesaria para la condición de carga actual y se adapta de forma automática a las necesidades del sistema.
Otra ventaja es la reducción de componentes externos usados en el tablero de control, ya que el variador de frecuencia cuenta con entradas para interpretación de variables como presión o temperatura del refrigerante. De tal manera que se pueden delegar tareas de otros controladores externos; esta característica representa un ahorro de componentes al momento de diseñar los sistemas de control.
El desgaste mecánico de los componentes también se reduce, así como los ciclos de arranque y paro de los motores eléctricos en compresores, ventiladores y bombas; al arrancar de forma controlada, el variador de frecuencia evita sobrecargas durante el arranque, lo que permite tener operación continua de los compresores, protegiendo a los motores contra exceso de arranques por hora. Esto representa un incremento en los intervalos de mantenimiento, lo que su vez reduce costos y extiende la vida útil de los componentes mecánicos.
En sistemas de múltiples compresores, el variador de velocidad asegura que todos éstos acumulen un número similar de horas de funcionamiento.
El beneficio de mayor valor para su aplicación de refrigeración es poder mantener la temperatura estable durante la operación, evitando así consumos innecesarios de energía o, por el contrario, incrementos intermitentes en la temperatura del proceso que puedan disminuir la calidad de los alimentos refrigerados. Con el uso de protocolos de comunicaciones, se puede registrar el estado de la temperatura de proceso durante la operación. Estos datos pueden ser puestos a disposición de organismos emisores de certificaciones en calidad de manufacturas de alimentos y bebidas.
Todos estos beneficios hacen que cada vez más fabricantes de equipos de refrigeración opten por la incorporación de variadores de frecuencia, mejorando la eficiencia, confiabilidad y calidad de los productos que ofrecen al mercado de la industria alimenticia, manteniendo la cadena de frío de los productos para que sus clientes puedan cumplir con los estándares de manufactura.
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Samuel González
Ingeniero en Electrónica por la Universidad José Antonio Páez de San Diego, Venezuela. Actualmente, es responsable de soporte preventa en Danfoss México. Cuenta con más de 10 años de experiencia en el mercado de variadores de frecuencia con enfoque en aplicaciones para el mercado de refrigeración, alimentos y bebidas.
