Caso de estudio: C3 Ravens Brewery , Melbourne – Australia
3 Ravens Brewery ha trabajado con el consultor energético Regenerate Engineering Pty Ltd para diseñar y adoptar una solución ENEX hecha a medida como parte de una mejora energética y una expansión de la producción.
3 Ravens Brewery, fundada en 2003 y ubicada en Thornbury, Australia, se ha embarcado en una transición hacia una energía limpia. Para lograr este objetivo, han instalado una serie de tecnologías, incluida una bomba de calor para refrigeración y un sistema solar fotovoltaico.
Esta inversión les permitirá incrementar su producción en un 400% sin aumentar el consumo de energía ni las emisiones, al tiempo que optimizará la gestión energética de la instalación para minimizar el daño al medio ambiente y maximizar los beneficios para la comunidad.
El comienzo: 3 Ravens siempre ha sido una cervecería exclusivamente eléctrica, pero sus antiguos procesos no eran muy eficientes. El sitio tenía varios sistemas divididos eléctricos de ciclo inverso R22 obsoletos para enfriar las habitaciones y buscaba una solución mejor que actualizar el equipo habitual (BAU) para hacer frente a los mayores volúmenes esperados. Continuar con el equipo existente habría aumentado los costos de energía de la cervecería, además de requerir una costosa mejora de la capacidad eléctrica del sitio. Además, el mantenimiento de los equipos BAU habría creado un problema importante con los equipos HVAC, ya que la eliminación gradual de los dañinos refrigerantes R22 avanza continuamente.
La bomba de calor enfriadora de CO2 Enex en la sala de elaboración de cerveza. Crédito de la foto: 3 Ravens/Regenerate Engineering
El problema: Las cervecerías suelen tener enfriadores con tanques de glicol para almacenamiento, pero el calor producido por estos enfriadores es más un problema que un recurso útil. Hasta ahora, los procesos de calentamiento rara vez se habían integrado con el enfriamiento en la elaboración de cerveza. Los sistemas de bomba de calor suelen funcionar mejor en un estado constante, mientras que la elaboración de cerveza es un proceso discontinuo. Sin embargo, al centrarse en la flexibilidad del sistema, la redundancia, un mayor almacenamiento y una mejor utilización de los intercambiadores de calor, 3 Ravens pretende automatizar la elaboración de cerveza y maximizar la eficiencia energética.
Al no reemplazar el equipo actual de 35 kW de R22 HVAC, 3 Ravens contribuirán potencialmente a agregar una cantidad significativa de refrigerantes con alto PCA al medio ambiente, como se muestra en la siguiente tabla:
|
Refrigerant |
kg R-gas |
IPCC GWP |
Persistence (years) |
CO2-e @ IPCC 100 (kg CO2-e) |
|
|
Split 1 |
R22 |
4 |
1760 |
12 |
7,040 |
|
Split 2 |
R22 |
3.9 |
1760 |
12 |
7,040 |
|
Chiller 1 |
R438a |
10 |
2265 |
19.9 |
22,650 |
|
Chiller 2 |
R404a |
10 |
3922 |
40 |
38,220 |
|
Total global warming potential (GWP) |
76,090 |
||||
La solicitud: 3 Ravens y Regenerate Engineering miraron más allá de las simples soluciones tecnológicas para considerar cómo también se podría ajustar el enfoque del proceso de elaboración de cerveza para aprovechar al máximo los nuevos equipos y maximizar la productividad energética para el negocio mientras se reduce su GWP.
Se ha propuesto sustituir los procesos separados de calefacción y refrigeración por una enfriadora de CO2 de ciclo único con extracción de calor avanzada, también conocida como enfriadora con bomba de calor. Esto combinaría eficientemente ambos procesos y extraería el calor necesario de las funciones de refrigeración. Al utilizar el calor residual del suministro de refrigeración, se evitaría la necesidad de calor adicional.
El estudio: Para determinar la viabilidad de esta propuesta, se completó un extenso estudio con el apoyo de ARENA y A2EP. El estudio incluyó un análisis detallado del equilibrio de masa/energía del proceso y describió cómo el equipo propuesto podría integrarse en la planta existente, junto con las actualizaciones necesarias que serían necesarias.
Al incorporar esta tecnología, la cervecería pretende mejorar la eficiencia de sus procesos de elaboración y reducir el desperdicio de energía causado por el exceso de calor.
La solución: La necesidad de tener una bomba de calor enfriadora funcionando en modos: transcrítico (TC) y subcrítico (SC). hace que el almacenamiento sea crucial para evitar que la unidad se apague cuando se requiere más calefacción.
Para hacer posible la actualización energética, 3 Ravens tuvieron que instalar nuevas tecnologías, como una enfriadora de CO2 Enex de servicio variable de 45 kW con extracción de calor avanzada, que consta de una bomba de calor que puede cambiar entre los modos SC y TC, un Enex adiabático externo enfriador de gas para completar el ciclo de CO2 y un intercambiador de calor adicional para capturar y utilizar el flujo de calor de temperatura media para fines HVAC si fuera necesario, pero también tuvo que optimizar y renovar sus sistemas de distribución y manejo de aire.
En la cervecería, de izquierda a derecha: Max Hart (Gerente de hospitalidad, 3 Ravens), Bill Armstrong (Gerente de producción, 3 Ravens), Jon Fettes (Regenerate Engineering). Crédito de la foto: 3 Ravens/Regenerate Engineering.
Los resultados: En junio de 2023 se puso en funcionamiento el nuevo sistema. Será monitoreado de cerca y a medida que 3 Ravens se adapte al nuevo sistema, se realizarán ajustes y ajustes. Se anticipa que el impacto del sistema será una enorme mejora en la productividad energética de 3 Ravens, y las estimaciones se incluyen a continuación.
|
|
2020 (baseline) |
2023-24 (baseline) |
2025-2026 (baseline) |
|
Brewing and cold storage energy consumption (kWh) |
170,000 |
165,000 |
230,000 |
|
HVAC energy consumption (kWh) |
22,000 |
8,000 |
8,000 |
|
Brewery production (litres) |
250,000 |
500,000 |
1,000,000 |
|
Solar PV generation (kWh) |
88,000 |
88,000 |
|
|
Solar PV self-consumption (%) |
0% |
75% |
85% |
|
Energy consumption from the grid (in kWh) |
200,000 |
110,000 |
190,000 |
|
Emissions (tonnes of CO2) at 2023 EF |
184 |
101 |
175 |
|
Emissions per 250ml beer (grams CO2-e) |
184 |
51 |
44 |
|
% Energy saved per beer |
73% |
76% |
La mejora energética influyó en varios beneficios no energéticos, incluido un mayor confort y una mejor ventilación dentro de las instalaciones. También resultó en una reducción de la responsabilidad por la liberación de refrigerantes dañinos para el clima, una mayor automatización de la elaboración de cerveza, un mayor rendimiento de la elaboración de cerveza y un impacto positivo en la estrategia de marca y marketing.
“Se siente realmente bien aportar nuestro granito de arena para ayudar a combatir la crisis climática y liderar el camino en la innovación de energías renovables en nuestra industria. La sostenibilidad siempre ha sido una prioridad en nuestra agenda comercial y estamos encantados de ver finalmente cómo nuestra cervecería impulsada por cerveza cobra vida”, dijo Nathan Liascos, gerente general de 3 Ravens.
Luis Crespo, presidente de las unidades de negocios de Refrigeración Comercial y HVAC de Enex Technologies agregó: «Nuestra misión es apoyar la transición energética global mientras hacemos que nuestros clientes tengan éxito. La cervecería 3 Ravens es un muy buen ejemplo de cómo podemos marcar la diferencia cuando asociarnos con nuestros clientes y distribuidores para identificar las necesidades comerciales y ofrecer soluciones sostenibles e innovadoras hechas a medida».
