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colaboración con la empresa californiana Hanabi Lager Company, Pro Refrigeration está evaluando la viabilidad de una enfriadora de CO₂ (R744) para pequeñas cervecerías y determinando su posible retorno de la inversión (ROI) mediante la comparación con una enfriadora de R454C que funciona en RD Winery.
Pro Refrigeration instaló un sistema de CO₂ de aproximadamente 20,8 TR (73 TR), alimentado por dos compresores Dorin de 25 HP, en las instalaciones de Hanabi en el valle de Napa. El sistema, puesto en marcha en mayo, produce agua helada a 32 °F (0 °C) y mantiene un depósito de glicol a una temperatura comprendida entre 18 y 25 °F (−8 y −4 °C), mientras que la recuperación de calor suministra agua a una temperatura de hasta 180 °F para los procesos de elaboración y la higiene de la cervecería. La prueba, cuya finalización estaba prevista inicialmente para finales de octubre, se prolongará ahora hasta enero de 2027 para adaptarse al calendario de producción de la cervecería y disponer de más tiempo para la recopilación de datos.
«Dado que tenemos necesidades tanto de refrigeración como de calefacción, nos interesó mucho colaborar con Pro y su sistema de CO₂ para aprovechar el calor residual —que, con otros enfriadores, normalmente se libera a la atmósfera— y utilizarlo para producir agua caliente», afirmó Nick Gislason, propietario y fundador de Hanabi Lager. «De lo contrario, tendríamos que utilizar combustibles fósiles para producir agua caliente».
Pro Refrigeration desarrolló su primera enfriadora de CO₂ para la refrigeración de procesos y la generación de agua caliente en 2021, con el apoyo de la consultora sudafricana Future Green Now. Tras probar la unidad en una granja lechera de California, la empresa lanzó su enfriador de CO₂ ProGreen de 100 HP, con una capacidad de refrigeración de hasta 1 829 000 BTUH (152,5 TR/536 kW).
Desarrollo de equipos: La fábrica de cerveza supone una oportunidad para que Pro Refrigeration desarrolle nuevos equipos de CO₂, incluida una unidad de menor capacidad adaptada al sector cervecero.
- A diferencia de las explotaciones lecheras, que presentan perfiles de carga repetitivos, las fábricas de cerveza experimentan cargas de calefacción y refrigeración muy variables y que cambian rápidamente, lo que plantea retos para el control del caudal y los tiempos de inactividad del sistema.
- La nueva unidad cuenta con un intercambiador de calor de placas con juntas Thermaline, lo que permite a la fábrica de cerveza hacer circular productos químicos descalcificantes a través de él para su limpieza sanitaria sin necesidad de desmontarlo. Pro Refrigeration ofrece ahora el intercambiador de calor sanitario como mejora de serie en todas sus líneas de enfriadores.
- Pro Refrigeration también ha incorporado un nuevo diseño de almohadilla con una superficie de malla húmeda para preenfriar el aire ambiente que entra en el enfriador adiabático de gas.
Rendimiento: basándose en datos de funcionamiento real del enfriador de CO₂ recopilados durante algo menos de una semana, Pro Refrigeration comunicó un COP de 3,65 a mediados de agosto, con una temperatura ambiente media de 70 °F (21 °C).
- El sistema generó una potencia frigorífica total de 250 000 BTUH (20,8 TR/73 kW), lo que permitió la refrigeración simultánea de nueve depósitos, cada uno con un lote de cerveza de 7 bbl (217 gal/819 L), de 50 a 43 °F (de 10 a 6 °C), según Sergio Romero, ingeniero de refrigeración de Pro Refrigeration.
- Sin cambiar el sistema al modo de calefacción, disponía de 327 000 BTUH (27,3 TR/96 kW) de capacidad de recuperación de calor disponible, con el potencial de calentar 474 gal (1.794 L) de agua por hora de 71 a 154 °F (de 22 a 68 °C). Esto se basa en el funcionamiento del enfriador de gas con una temperatura de entrada de 163 °F (73 °C) y una temperatura de salida de 77 °F (25 °C).
- Dada la capacidad de calentamiento potencial del sistema, Gislason tiene previsto sustituir los depósitos de 60 bbl (1.860 gal/7.040 L) por otros de 200 bbl (6.200 gal/23.500 L), según Jim Weatherwax, director regional de ventas de Pro Refrigeration. De este modo, «se generará agua caliente suficiente para toda la instalación», añadió Weatherwax.
Notas comparativas: Hanabi Lager y RD Winery operan en el mismo espacio común compartido por más de una docena de productores de cerveza, sidra y vino. El sistema de CO₂ se instaló dos semanas después de la enfriadora de R454C.
- El sistema de CO₂ cuesta aproximadamente 100 000 dólares (85 800 euros) más que la unidad de R454C.
- Sin embargo, el enfriador de R454C no proporciona agua caliente. El sistema sintético no funciona a una temperatura lo suficientemente alta como para permitir una recuperación eficaz del calor residual, según Jim VanderGiessen Jr., cofundador y director ejecutivo de Pro Refrigeration.
- En los próximos meses, la prueba comparará directamente el consumo eléctrico de ambos sistemas al enfriar el mismo depósito de agua. «¿En qué medida difiere la eficiencia de un enfriador de CO₂ en comparación con uno sintético en términos de kilovatios de refrigeración por kilovatio de electricidad?». Es una pregunta que a Gislason le plantean con frecuencia y a la que desea responder con datos concretos.
Cita destacada: «El rendimiento ofrece una imagen clara a partir del consumo en kilovatios», afirmó Gislason. «Nuestras pérdidas ambientales son relativamente pequeñas en relación con las necesidades de producción. Eso me da la confianza de que el sistema no está consumiendo una gran cantidad de electricidad de forma innecesaria».
«El rendimiento ofrece una imagen clara a partir del consumo de kilovatios. Nuestras pérdidas ambientales son relativamente pequeñas en comparación con las necesidades de producción». Nick Gislason, propietario y fundador de Hanabi Lager
