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Los principales consumidores de necesidades frigoríficas son la industria alimentaria, la logística y el retail, cuyo volumen de negocio es de 11 trillones de euros en todo el mundo, y están experimentando un fuerte proceso de transformación digital donde no sólo demandan frío, sino que este proceso debe ser lo más eficiente posible energéticamente además de respetuoso con el medioambiente.
Actualmente, las soluciones de refrigeración más eficientes del mercado son el NH3 y el CO2. Por lo tanto, las empresas que dispongan de este tipo de instalaciones es difícil que puedan optimizar el consumo de la parte mecánica. Por lo tanto, ante este escenario de tecnologías frigoríficas maduras con difícil mejora de los rendimientos teóricos, la única forma de seguir mejorando es definir una estrategia energética y de funcionamiento apoyada en inteligencia artificial. Las nuevas tecnologías aplicadas a la industria les ayudará a ser más eficientes, sostenibles y, sobre todo, competitivos, con la eliminación de costes, la garantía de no sufrir paradas de producción y la optimización de los recursos.
La diferenciación y competitividad radica en el tratamiento de los datos y en el control de la instalación de refrigeración, siendo necesaria la definición de una estrategia adaptativa en consumos, procesos, temperaturas, etc. para minimizar la energía consumida, y detectar el fallo antes de que se produzca para garantizar la cadena de frío y la seguridad alimentaria.
La reducción de consumo, afecta directamente en la rentabilidad, por lo tanto, la eficiencia energética no es una ventaja competitiva, sino que pasa a ser una obligación en las compañías que tengan una visión a largo plazo. Esta reducción de consumo viene asociada a una estrategia energética de industria 5.0, con un sistema de medición de datos y análisis en tiempo real, que permita optimizar los costes tomando acciones de mejora continua gracias al desarrollo de sistemas de predicción y optimización mediante la ejecución de acciones inteligentes autoejecutables.
Además, en la mayoría de las fábricas, existen algunas de estas necesidades / problemáticas / retos:
• Detectar descompensaciones de funcionamiento y diseño de la instalación con el objetivo de mejorar su rendimiento (COP).
• Dificultad para integrar distintos dispositivos/máquinas multi- fabricante con protocolos de comunicaciones diferentes.
• Avanzar hacia un mantenimiento inteligente, con un software que funcione por sí mismo de forma autónoma para minimizar el tiempo que las personas necesiten acceder a él para una gestión manual.
LA REFRIGERACIÓN 5.0
La refrigeración 5.0 es lo que llamamos nosotros a la natural evolución del sector hacia una nueva línea de crecimiento en monitorización y gestión de activos, gestión energética, seguridad alimentaria (cadena de frío) y mantenimiento predictivo en la que las nuevas tecnologías tienen una crucial presencia.
La investigación desarrollada en este campo se realiza a través de las siguientes tecnologías:
• IoT, que permite tener monitorizadas en todo momento las instalaciones frigoríficas y que se hablen entre sí y con el software.
• IA y machine learning. Algoritmos de optimización energética, mantenimiento y seguridad alimentaria, gracias a los cuales somos capaces de aprender en base a la experiencia, de forma automática. Esto posibilita que, gracias al procesado de datos históricos de las instalaciones, se pueda ser capaz de anticiparse a comportamientos futuros de las mismas.
• Digital twin, para comparar instalaciones ideales vs reales y optimizarlas en consecuencia.
• Blockchain para la cadena de frío (seguridad alimentaria).
La tecnología es sin duda el camino para resolver los problemas de la industria y acelerar sus procesos de optimización y descarbonización, pero ¿cuáles son los pasos que deben dar? La respuesta se centra en realizar las siguientes actuaciones:
- Monitorización y gestión de activos.
2. Optimización y gestión Energética
3. Mantenimiento preventivo y predictivo.
MONITORIZACIÓN Y GESTIÓN DE ACTIVOS
La medición es el primer paso. Es necesario poder leer, visualizar y graficar de forma interactiva (en tiempo real e históricos), todas las variables y alarmas de los distintos activos existentes: salas de máquinas, cámaras de refrigeración y los servicios a los que éstas suministran frío, salas de ventas con los distintos muebles frigoríficos, así como cualquier otra variable eléctrica o de proceso de otras instalaciones.
Con respecto a la gestión de activos, nos referimos a que estos deben poder clasificarse energéticamente de tal forma que se discrimine entre los distintos tipos de actuaciones que se pueden realizar sobre ellos, y facilitar así decisiones técnico-energéticas sobre su funcionamiento.
Esta monitorización debe permitir la integración de diferentes protocolos de comunicaciones y de todos los activos, independientemente de su marca, para así monitorizar todo desde un único lugar.
OPTIMIZACIÓN Y GESTIÓN ENERGÉTICA
La tecnología debe poder brindar la capacidad de optimizar la instalación frigorífica con la configuración de alarmas a medida configuradas y adaptadas a cada instalación concreta y permitir actuar en los siguientes aspectos:
• Actuaciones en regulación de compresores: desescarches y de condensación flotante para optimizar su funcionamiento.
• Calcular el COP de la instalación en tiempo real, tomando decisiones para mejorarlo.
• Optimización adaptativa de consignas y desescarches.
• Detección y control de excesos en los diferentes períodos tarifarios respecto a la potencia contratada.
• Cálculo de la demanda frigorífica para garantizar el tiempo de funcionamiento y la seguridad alimentaria.
• Regulación y priorización del autoconsumo ante las demandas energéticas.
• Distribución de los consumos monitorizados con detalle pormenorizado de su origen.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y PREDICTIVO
En mantenimiento es necesario optimizar la instalación frigorífica con la configuración de alarmas a medida adaptadas a cada instalación concreta para atender las necesidades de mantenimiento preventivo. Sin embargo, esto ya no es suficiente, y la tecnología nos brinda opciones más avanzadas:
• Reglas. Generación de eventos con distintas prioridades (que se adelantan a las alarmas) que se disparan gracias a la configuración de reglas que detectan patrones o inicios de malos funcionamientos.
• Gemelo digital. Detección de comportamientos atípicos en el funcionamiento de los activos gracias a la comparativa de modelos óptimos vs. modelos reales.
• Optimizador de temperaturas adaptativas. Fijación de temperaturas en función de las necesidades que hay en tiempo real en una instalación concreta, teniendo en cuenta los productores eléctricos, las tarifas contratadas y los procesos del cliente.
BENEFICIOS DE IMPLANTAR TECNOLOGÍA EN EL MODELO TRADICIONAL DE REFRIGERACIÓN
Dejar atrás el modelo tradicional de refrigeración en el que no se dispone de información en relación al funcionamiento de las instalaciones realizando un mantenimiento preventivo y correctivo 100% en campo, y pasar a un modelo de refrigeración 5.0 con un mantenimiento predictivo con un 70 % de actuaciones autoejecutables realizando a su vez una gestión energética, tiene las siguientes ventajas:
• Mantenimiento: reducción del número de intervenciones, de equipos parados y de costes de mantenimento.
• Seguridad alimentaria y calidad: garantía del perfecto estado de conservación del producto reduciendo las pérdidas de mercancía.
• Eficiencia energética: mejora del COP de la instalación, reducción de la huella de carbono y disminución de los costes energéticos.
• Crecimiento empresarial: priorización de inversiones, aumentos de producción, instalaciones nuevas o ampliaciones.
Gracias a la tecnología podemos analizar de forma permanente la instalación de refrigeración y generar acciones automáticas para optimizar el funcionamiento de la misma, adelantándonos al fallo antes de que se produzca y garantizando el funcionamiento óptimo de las instalaciones de refrigeración, con las ventajas en eficiencia, garantía de funcionamiento y control de producto y trazabilidad.
Indudablemente, la industria alimentaria es una de las grandes beneficiarias, existiendo diversas fórmulas de financiación y subvenciones que tienen como finalidad la implantación de sistemas de gestión energética en la industria cuyo objetivo es reducir el consumo de energía final y las emisiones de CO2 de las instalaciones industriales.
La gran pregunta que debes plantearte ahora es: ¿me anticipo ahora o me adaptaré tarde?
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