TANQUES DE REFRIGERACIÓN LACTEA EFICIENTES ENERGETICAMENTE

Transcripción

1 TANQUES DE REFRIGERACIÓN LACTEA EFICIENTES ENERGETICAMENTE 1. DESCRIPCIÓN DEL CONTEXTO El sector Lácteo está compuesto por una cadena de seis eslabones: Los productores primarios; los encargados del acopio de leche cruda; los procesadores; los comercializadores de productos lácteos; el consumidor final; y los proveedores de insumos y servicios son transversales que impactan toda la cadena. Es una actividad representativa para muchos departamentos de Colombia en especial Boyacá, Cundinamarca, Antioquia, Cesar, Atlántico, Sucre, Caquetá y Nariño. El proceso de acopio de la leche cruda se puede detallar como sigue: Figura 1. Proceso de recolección láctea a. Recolección de la leche cruda b. Refrigeración de la leche c. Recolección de la leche en el medio de transporte Recolección de la leche cruda En primera instancia los agricultores deben llevar la leche cruda en barriles hasta las fincas donde se encuentran los tanques fríos, y allí depositar la leche en un Tanque de recolección. Figura 1. Tanque de recolección El Tanque de recolección tiene una rejilla metálica que permite filtrar elementos sólidos como pasto, tierra, etc., para que al tanque principal solo entre la leche cruda. Además, transfiere la leche hasta el tanque principal, mediante una bomba mecánica de fluidos y su respectiva tubería o manguera.

2 Figura 2. Bomba mecánica Refrigeración de la leche cruda La leche es transferida al tanque principal que está fabricado en Acero inoxidable. Figura 3. Tanque principal de refrigeración El tanque principal cuenta con un módulo de refrigeración que realiza la transferencia de temperatura mediante tubería a la parte inferior del tanque. El tanque debe refrigerar la leche una temperatura de 4 C por lo menos. Figura 4. Módulo de refrigeración El tanque cuenta con un motor que mueve un eje que tiene unas aspas, y que agitan el líquido, permitiendo que la leche sea refrigerada de forma homogénea. Cabe aclarar que este motor es activado de forma manual cuando el tanque está lleno.

3 Figura 5. Motor agitador El proceso de refrigeración consta de un sistema de control que de acuerdo a los datos enviados por el sensor de temperatura, debe activar el módulo de refrigeración, y muestra en un display la temperatura actual. Figura 6. Sistema de Control de refrigeración En algunos casos, donde no hay servicio de energía eléctrica, se utiliza planta eléctrica de 220V Bifásico. En Guasca se encontró que todo el proceso se alimenta con planta. Cabe aclarar, que en algunos lugares el sistema de refrigeración es alimentado mediante la red de servicio eléctrico nacional, en ciertas fincas es a 220V Trifásico, y en otros casos a 220V Bifásico. Figura 7. Planta eléctrica

4 Recolección de la leche en el medio de transporte El operario del medio de transporte, debe visualizar la temperatura de la leche para poder hacer la succión de la leche que se encuentra en el tanque principal hasta los tanques termoaislados del camión. Posterior a esto, el operario de transporte debe sacar una muestra de la leche para realizar la medición del nivel de acidez mediante un alcoholímetro y bajo el criterio de la aparición de grumos, esto último se hace de parte manual. Figura 8. Medición nivel de acidez Otra medición que hace el operario es la cantidad de leche recolectada en el tanque principal. Esto se hace mediante una regla dotada por el fabricante del tanque, que además, adjunta una tabla de conversión para llevar la medida captada a litros. Figura 9. Medición de la cantidad de leche. Finalmente se succiona la leche desde el tanque principal hasta el tanque termoaislado del carro. La leche se transfiere mediante una manguera y el sistema de succión está integrado al carro.

5 Figura 10. Boquilla del tanque para la succión hacia el vehículo. Figura 11. Tanque termoaislado del Vehículo. Lay-out proceso de recolección

6 2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Para el sector Lácteo es primordial bajar costos en la compra de los tanques de refrigeración y en el consumo de energía eléctrica para el enfriamiento de estos. Además, las empresas aseguran que en algunos sitios donde se necesitan estos tanques no llega la red del sistema eléctrico Nacional, por lo tanto, es indispensable la generación de energía en estos lugares. Algunas empresas del sector instalarán 40 tanques en diferentes partes del país para el acopio de la lecha cruda, y a un mediano plazo necesitaran instalar 250 más para tener el 100% de los ganaderos cubiertos con este dispositivo. 3. QUÉ SE HACE ACTUALMENTE? Las empresas del sector lácteo actualmente le prestan a los ganaderos tanques refrigerados para que recolecten la leche producida, y los tienen distribuidos en granjas de diferentes partes del país. El ganadero obtiene la leche a 39 C y su temperatura se disminuye a menos de 4 C con el tanque de refrigeración. Este enfriamiento dura aproximadamente 3 horas. Los tanques son importados, algunos nuevos y otros usados. El precio de un tanque nuevo de 1000 litros es de aproximadamente COP $15' , y uno usado puede costar COP $11' El costo energético mensual es de COP $ para tanque de 1000 litros. 4. COSTO ESTIMADO DEL PROBLEMA Costo del tanque importado: COP $ Costo energético para tanque de 1000 litros: COP $ Mensuales Costo energético para tanque de 5000 litros: COP $ Mensual Costo de mantenimiento por planta eléctrica: $ Mensual Costo de diésel para planta eléctrica: $ Mensual 5. ESPECIFICACIONES DEL RETO Características y/o Atributos obligatorios: Refrigeración de la leche a 4 C Características y/o Atributos deseables: Menor consumo de energía eléctrica Obtener la leche refrigerada en menos de 3 horas Visualización en tiempo real de la cantidad de leche producida y almacenada en el medio de transporte que los lleva hacia la planta. Pendiente información