Implementación de un sistema de deshidratación de amoniaco en la planta de frío para la mejora de hasta un 2% del indicador clave de rendimiento eléctrico (KPI) en una planta cervecera

Abstract

El presente trabajo de suficiencia profesional tiene como objetivo principal realizar un análisis energético que conduzca a la implementación de un sistema capaz de lograr la reducción de hasta un 2% en el indicador clave de rendimiento eléctrico (KPI) en una planta cervecera. Para ello, se identificaron las principales áreas consumidoras de energía y se cuantificó su contribución al indicador eléctrico global. Este análisis evidenció que el sistema de refrigeración, perteneciente a la Gerencia de Planta de Fuerza, era el de mayor impacto en el consumo energético, con una participación del 28% en el KPI total de la planta. Se evaluó el desempeño del sistema de refrigeración mediante el cálculo del Coeficiente de Rendimiento (COP), comparando el valor real, habiendo calculado todas las cargas térmicas del sistema, frente al ideal estimado según las condiciones de operación. El COP real promedio fue de 4.02, mientras que el ideal oscilaba entre 4.99 y 5.96, lo cual evidenció una brecha de rendimiento relevante. El análisis permitió identificar dos causas principales de esta ineficiencia: la contaminación del amoníaco con un 22% de humedad y la operación de compresores fuera de su rango óptimo durante procesos críticos. En respuesta, se desarrollaron dos propuestas técnicas, evaluando su diseño, impacto en el COP y costo de implementación. La alternativa basada en la instalación de un deshidratador de amoníaco ofrecía una mejora del COP de 0.97 con una inversión de S/. 150 000, mientras que la opción de independización de compresores solo representaba una mejora de 0.14 en el COP con un costo significativamente mayor de S/. 305 749, por lo que se seleccionó la primera opción. Posteriormente a la selección, se procedió con la implementación del sistema de deshidratación, su puesta en marcha y la definición de la rutina operativa para la purga de humedad extraída del sistema. Estas actividades se realizaron entre la semana 36 y la semana 51 del año. Finalmente, se ejecutó un análisis económico que incluyó el cálculo del retorno de inversión y la estimación del ahorro energético obtenido tras el periodo de operación. Como resultado, luego de 16 semanas de deshidratación continua, se alcanzó una mejora del 2.09% en el KPI eléctrico, reduciéndose de 7.4045 kWh/hL a 7.2494 kWh/hL.