Soluciones de refrigeración para centrales lecheras: BUCO Falling Film Chiller y Almacenamiento de Hielo

La refrigeración avanzada de productos lácteos protege la calidad del producto al tiempo que reduce el consumo de energía, mejora la higiene y aumenta la seguridad operativa. Para los procesadores de productos lác teos, los enfriadores de película descendente BUCO y los sistemas de almacenamiento de hielo(fabricador de hielo o banco de hielo ) proporcionan agua helada fiable a temperaturas cercanas al punto de congelación con un bajo mantenimiento y un alto tiempo de actividad.

Por qué actualizar: ventajas importantes para los directores de planta

Eficiencia energética (menos kWh por galón refrigerado)

La refrigeración láctea moderna utiliza agua helada (≈32,5-35,6°F / 0,3°C-0,5°C) para lograr una transferencia de calor rápida, acortar los tiempos de refrigeración y reducir las horas de funcionamiento del compresor, especialmente cuando se combina con estrategias de ahorro de energía nocturna y de picos de consumo. La optimización de los puntos de ajuste y el cambio de carga se traducen en ahorros de energía cuantificables y menores costes de demanda.

Flexibilidad (adaptar la refrigeración a la realidad de la producción)

El almacenamiento de hielo desvincula la capacidad de refrigeración de la demanda en cada momento. Las plantas pueden acumular hielo durante las horas valle y derretirlo durante los periodos de mayor demanda, equilibrando los programas de pasteurización, fermentación, llenado y limpieza CIP sin sobredimensionar los compresores. Los módulos de refrigeración directa por película descendente se escalan en paralelo para ampliar la línea.

Higiene y seguridad alimentaria (diseño limpio, agua fría)

La refrigeración directa por agua helada minimiza las superficies de contacto y mantiene el agua de proceso lo suficientemente fría como para inhibir el crecimiento microbiano. La tecnología de refrigeración de acero inoxidable con superficies accesibles simplifica la limpieza y la inspección, apoyando los programas HACCP y el cumplimiento normativo.

Ahorro de costes (CapEx y OpEx)

La menor carga de refrigerante (amoníaco), la menor capacidad máxima y la refrigeración de bajo mantenimiento reducen los costes del ciclo de vida. La readaptación (en lugar de la sustitución) de los tanques y los servicios existentes acorta aún más la amortización y preserva el espacio.

Cómo funcionan las tecnologías (Principios técnicos)

Falling Film Chiller (refrigeración directa hielo-agua)

Un volumen controlado de agua "cae" sobre placas verticales de intercambio de calor. El refrigerante de amoníaco se evapora en el lado opuesto, extrayendo calor y produciendo agua helada cerca de 0,3°C-2°C (32,5°F-35,6°F). La película descendente mantiene altos coeficientes de transferencia de calor y tolera la formación incidental de hielo sin sufrir daños mecánicos, lo que favorece un funcionamiento de bajo riesgo y mantenimiento.

Tanque de almacenamiento de hielo / Banco de hielo (amortiguador térmico)

Un Banco de hielo almacena energía de refrigeración como una "batería" latente. Durante las horas de menor producción, el sistema de amoníaco acumula hielo en los intercambiadores de calor. Durante los picos de producción, este hielo se derrite para suministrar grandes volúmenes de agua helada de 0,3°C-2°C (32,5°F-35,6°F) a los intercambiadores de calor de placas, los circuitos de agua de proceso y los depósitos con camisa, sin aumentar la carga del compresor.

Funcionamiento del sistema para aplicaciones lácteas en EE.UU.

Flujo típico del proceso

1. Generación de agua helada mediante BUCO Falling Film Chiller y/o fabricador de hielo/banco de hielo.
2. Distribución a intercambiadores de calor de placas (recepción de leche cruda, recorte del regenerador del pasteurizador), tanques de producto y líneas de envasado.
3. Bucle de retorno con mezcla de temperatura controlada para mantener un suministro de 32,5°F-35°F (0,3°C-2°C).
4. La automatización y los controles coordinan la formación de hielo nocturna y la fusión diurna, priorizan las cargas críticas y registran los KPI (kW/tonelada, aproximación a °F, gpm, ΔT).

Refrigerante y materiales

• Refrigerante de amoníaco (R717 ) para eficiencia termodinámica y bajo GWP.
• Tecnología de refrigeración de acero inoxidable ( piezas húmedas y bastidores) para mayor higiene, durabilidad y resistencia a la corrosión.

Prácticas de mantenimiento

• Zonas de placas abiertas y accesibles para inspección visual y fácil limpieza.
• Mantenimiento predictivo mediante tendencias de aproximación de temperatura y análisis de bomba/VFD.
• Optimización del punto de ajuste estacional para reducir el riesgo de congelación y la energía del ventilador.

Mejora de las vías y opciones de retroadaptación

Añada un Falling Film Chiller a los circuitos existentes

Instale un módulo de película descendente BUCO aguas arriba de los intercambiadores de calor de placas existentes para alcanzar temperaturas de aproximación más bajas y estabilizar la temperatura del agua helada de salida, a menudo sin sustituir las tuberías de distribución.

Convierta un depósito de agua fría en un Banco de hielo/fabricador de hielo

Cuando los picos de producción superan la capacidad de la enfriadora, se puede reequipar el depósito con unpaquete de banco de hielo/hielerapara crear almacenamiento térmico y desplazar la carga a tarifas fuera de los picos. Los controles se integran con el PLC/SCADA actual para automatizar los modos día/noche.

Híbrido: Refrigeración directa + almacenamiento de hielo

Combine la película descendente (para la carga base y el control preciso de la temperatura) con un fabricador de hielo/banco de hielo (para el recorte de picos y la redundancia). Este enfoque híbrido ofrece resistencia para picos de volumen estacionales o líneas de productos añadidas.

Impacto económico y marco de decisión

Dónde se acumula el ahorro

• Ahorro de energía: Temperaturas de evaporación más altas durante la producción de hielo, reducción de los ciclos del compresor, reducción de la bomba/ventilador VFD y energía fuera de los picos.
• Reducción de la demanda: La reducción de picos gracias al almacenamiento de hielo disminuye las cargas de demanda.
• Menor coste total de propiedad: La menor carga de refrigerante (amoníaco), la construcción inoxidable y la refrigeración de bajo mantenimiento prolongan la vida útil de los activos y reducen los costes de mantenimiento.

Métricas de selección rápida

• Potencia frigorífica (MBH / kW) en bloques de horas punta.
• Tamaño de la máquina/banco de hielo (toneladas-hora ) para cubrir las ventanas de sobrecarga definidas.
• Temperatura de aproximación (ΔT al producto/medio) y salida objetivo (32°F-35°F).
• Periodo de amortización a partir de la energía, la demanda y los gastos de capital diferidos.

Resumen técnico (Lista de referencias fáciles)

• Suministro de agua helada: 32,5°F-35,6°F(0,3°C-2°C); película descendente hasta ~32,9°F (0,5°C) para una rápida transferencia de calor.
• Tecnologías: BUCO Falling Film Chiller (refrigeración directa) y depósito de almacenamiento de hielo / Banco de hielo BUCO (acumulación térmica).
• Refrigerante: Refrigerante de amoníaco (R717) de alta eficiencia y bajo impacto medioambiental.
• Construcción: Tecnología de refrigeración de acero inoxidable con superficies accesibles para una limpieza e inspección rápidas.
• Controles: Integración PLC/SCADA, modos día/noche automatizados, lógica de ahorro de picos, cuadros de mando KPI (gpm, ΔT, kW/tonelada).
• Estrategia energética: Refrigeración con tarifa eléctrica nocturna, reducción de la demanda, control de bombas/ventiladores VFD, optimización de la temperatura de aproximación.
• Integración: Intercambiadores de calor de placas, bucles de agua de proceso, tanques enchaquetados y soporte CIP.
• Fiabilidad: Geometría de película descendente tolerante al hielo; hardware de refrigeración de bajo mantenimiento; redundancia modular.
• Adaptaciones: Incorporación de película descendente a circuitos de agua fría existentes; conversión de depósitos en bancos de hielo; configuraciones híbridas.
• Conformidad y seguridad: El diseño higiénico es compatible con los programas de seguridad alimentaria; inventario de refrigerantes reducido.

Conclusión: Refrigeración personalizable, valor comercial probado

La película descendente BUCO y los sistemas de almacenamiento de hielo ofrecen a las centrales lecheras un camino práctico hacia un agua más fría, un funcionamiento más limpio y facturas de energía más bajas, sin necesidad de sobreconstruir la refrigeración. Las adaptaciones modulares y los diseños híbridos le permiten adaptarse a la demanda, proteger la calidad del producto y optimizar el coste total de propiedad. Para obtener un diseño a medida y una estimación presupuestaria, ajuste la selección del sistema a sus perfiles de picos, estructura tarifaria y requisitos de higiene.

FAQ: Soluciones modernas para la refrigeración de productos lácteos - BUCO Falling Film Chiller & Contenedores de almacenamiento de hielo

1. ¿Qué hace que los modernos sistemas de refrigeración sean esenciales para centrales lecheras lácteas?

La refrigeración moderna de productos lácteos garantiza la calidad constante del producto, la seguridad alimentaria y la eficiencia energética. Sistemas avanzados como los enfriadores de película descendente BUCO y los tanques de almacenamiento de hielo suministran agua helada fiable y casi congelada 0,3°C-2°C ~ 32,5°F-35,6°F que estabiliza la temperatura de la leche rápidamente, evita el crecimiento bacteriano y reduce los costes operativos.

2. ¿Cómo funciona un Falling Film Chiller?

Un Falling Film Chiller BUCO funciona dejando que una fina película de agua caiga en cascada sobre placas intercambiadoras de calor verticales de acero inoxidable. El refrigerante de amoníaco se evapora en el reverso, absorbiendo calor y produciendo agua helada a unos 0,5°C ~32,9°F. El diseño proporciona una excelente transferencia de calor -hasta 2000 W/m²K- y resiste los daños relacionados con la congelación, garantizando una refrigeración fiable y de bajo mantenimiento.

3. ¿Qué es un sistema de almacenamiento de hielo (Banco de hielo/helera) y cómo contribuye a la refrigeración de los productos lácteos?

Un Contenedor de almacenamiento de hielo actúa como un amortiguador de energía térmica. Acumula hielo durante las horas valle (tarifas eléctricas bajas) y lo funde durante los picos de producción para suministrar agua helada. Esto desvincula la capacidad de refrigeración de la demanda del proceso, lo que permite ahorrar energía, mantener temperaturas estables y gestionar la carga de forma flexible.

4. ¿Cuáles son las principales ventajas de la película descendente BUCO y de los sistemas de almacenamiento de hielo?

Las principales ventajas son

• Eficiencia energética: Reducción de la carga del compresor y optimización del uso de energía nocturna.
• Higiene: La refrigeración directa hielo-agua minimiza los riesgos de contaminación.
• Flexibilidad: La configuración modular se adapta a los cambios estacionales o de línea.
• Ahorro de costes: Baja carga de refrigerante de amoníaco y mínimas necesidades de mantenimiento.
• Escalabilidad: Listo para retroadaptación para ampliaciones o actualizaciones de la planta.

5. ¿Se pueden actualizar o reequipar los tanques lecheros existentes con sistemas BUCO?

Sí. Los tanques de agua refrigerada o de proceso existentes pueden reequiparse con Falling Film Chiller o fabricadores de hielo/bancos de hielo. Esta actualización transforma los sistemas convencionales en unidades de refrigeración de alto rendimiento y bajo consumo energético, cuya eficacia ha quedado demostrada en las principales operaciones lácteas, como las plantas de Nestlé y Danone en todo el mundo.

6. ¿Qué tipo de refrigerante se utiliza y es respetuoso con el medio ambiente?

Los sistemas BUCO utilizan amoníaco (R717), un refrigerante natural con un potencial de agotamiento de la capa de ozono nulo y excelentes propiedades termodinámicas. Los sistemas requieren sólo una fracción (⅛) del amoníaco utilizado en los diseños convencionales de serpentín en depósito, lo que reduce el riesgo medioambiental y los costes de cumplimiento.

7. ¿En qué medida son higiénicos los Falling Film Chiller y los bancos de hielo?

Ambos sistemas utilizan tecnología de refrigeración de acero inoxidable con superficies lisas y totalmente accesibles para facilitar la limpieza y la inspección. La refrigeración directa hielo-agua elimina los fluidos intermedios de transferencia de calor, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de higiene para el procesado de lácteos y alimentos.

8. ¿Cómo pueden ahorrar energía las centrales lecheras con estos sistemas?

Las centrales ahorran energía gracias a

• Generación nocturna de hielo con tarifas eléctricas fuera de horas punta.
• Ciclos de refrigeración de amoníaco de alta eficiencia.
• Variadores de frecuencia para las bombas.
• Automatización precisa que equilibra los ciclos de formación y fusión de hielo para un cambio de carga óptimo.

9. ¿Cómo se comparan en rendimiento la película descendente y los sistemas de almacenamiento de hielo?

Características	Falling Film Chiller	Contenedor de almacenamiento de hielo
Principio de refrigeración	Refrigeración directa hielo-agua	Energía de hielo almacenada
Temperatura de salida	Estable 0,5°C ~ 32,9°F	0,5°C ~ 32,9°F durante la fusión
Mejor caso de uso	Carga base continua	Picos de demanda o redundancia
Ventaja clave	Control preciso de la temperatura	Reducción de costes de energía y demanda

Un sistema híbrido que combina ambas tecnologías ofrece una flexibilidad y eficiencia óptimas para lecherías de varios turnos o de gran volumen.

10. ¿Qué mantenimiento requiere?

Los sistemas BUCO están diseñados para ofrecer una refrigeración de bajo mantenimiento. La inspección visual y la limpieza son sencillas gracias a las superficies abiertas y accesibles. La monitorización predictiva a través de los datos de temperatura y caudal ayuda a detectar a tiempo la formación de incrustaciones o la desviación del rendimiento, garantizando un tiempo de inactividad mínimo.

11. 11. ¿Cuál es el plazo de amortización típico de la actualización a la tecnología BUCO?

Dependiendo de las tarifas energéticas, el perfil de carga y el alcance de la modernización, la amortización suele oscilar entre 2 y 4 años. El ahorro se debe al menor consumo de energía, la reducción de las cargas de demanda, el menor volumen de refrigerante y la prolongación de la vida útil de los equipos.

12. ¿Cómo puedo determinar qué sistema de refrigeración se adapta mejor a mi explotación lechera?

La evaluación debe tener en cuenta

• Carga de refrigeración (BTU/h o kW) y ciclos de demanda diarios.
• El espacio disponible y la infraestructura existente.
• La estructura de la tarifa eléctrica y los picos de consumo.
• Higiene y precisión de temperatura requeridas.

Los ingenieros de BUCO o sus socios autorizados pueden realizar un análisis del emplazamiento para diseñar una solución de refrigeración personalizada y escalable.

13. ¿Son adecuados los sistemas BUCO para otros sectores de alimentación y bebidas?

Sí. Más allá de la industria láctea, los enfriadores de película descendente y los fabricadores de hielo/bancos de hielo BUCO sirven a cervecerías, embotelladoras de bebidas e industrias de procesamiento de alimentos que requieren agua de proceso estable, higiénica y casi congelada.

14. 14. ¿Qué normas de conformidad cumplen los sistemas BUCO?

Los equipos BUCO están diseñados de conformidad con las normas ASME de EE.UU., la Directiva sobre equipos a presión (PED) de la UE y las directrices pertinentes de la UE. directrices pertinentes o de higiene, seguridad de los materiales y rendimiento térmico.

15. ¿Dónde puedo obtener más información o solicitar una consulta técnica?

Para estudiar las opciones de dimensionamiento, adaptación o nueva instalación del sistema, póngase en contacto con un representante de BUCO o HTT AG para obtener asistencia técnica y análisis de optimización energética. La documentación de los sistemas y las referencias de los proyectos están disponibles en sus sitios web oficiales.