Estudio del cambio de hora en los consumos de climatización de un centro de almacenamiento de productos perecederos

Abstract

El cambio de hora lleva presente en la sociedad de forma continuada desde los años 70. Su principal función es un mejor aprovechamiento de las horas de luz para poder reducir el consumo de energía eléctrica. En los meses centrales del año amanece antes por lo que es conveniente adecuarse al horario solar adelantando una hora los relojes. Durante los meses finales e iniciales del año ocurre lo contrario y lo adecuado es retrasar una hora los relojes. Una vez indicado el objetivo principal del cambio de hora es conveniente preguntarse por su rentabilidad energéticamente hablando. Los últimos estudios de la Comisión Europea certifican que el ahorro energético que se produce no es significativo. Por este motivo muchos países de la Unión Europea, entre ellos España, se están planteando acabar con el cambio de hora y establecer un horario único a lo largo del año. En este punto arranca este proyecto y la principal idea que plantea es si realmente es mejor abolir el cambio de hora o si por el contrario es más provechoso continuar en la línea habitual. También se plantea la cuestión de que en caso de eliminar el cambio de hora qué horario sería más ventajoso, ¿el horario de verano o el horario de invierno? Para poder responder estas preguntas se trabaja sobre un caso real. Este caso real se simula mediante la aplicación informática TRNSYS Simulation Studio. El objetivo de la simulación es estudiar cómo afectan los diversos horarios a un almacén frigorífico de productos perecederos. Los horarios que se estudian son: horario de verano todo el año, horario de invierno todo el año y horario de verano de abril a octubre combinado con horario de invierno de noviembre a marzo. El almacén frigorífico en cuestión se encuentra en Madrid y está compuesto por diversas cámaras. Cada cámara almacena productos diferentes y por tanto requiere condiciones psicrométricas distintas. Además cada una de las zonas recibe los productos en días y horas distintas de la semana. Todos estos factores hacen que la simulación y su análisis sean considerablemente complejos. El Caso 0 consiste en un almacén frigorífico formado por una sola cámara. Esta cámara tiene definidos sus horarios y cantidad de mercancía semanalmente. En este caso los productos llegan a la instalación por la tarde, este punto será relevante más adelante. El objetivo principal de trabajar en el Caso 0 es determinar qué parámetros se deben establecer para comparar los tres horarios y cuáles son más relevantes. Estos mismos parámetros se estudiarán en el Caso Real. Una vez realizadas las simulaciones del Caso 0, se comprueba que los parámetros más relevantes son la potencia demandada media y el consumo anual de la instalación. Además el estudio de este caso pone de manifiesto las ventajas de emplear el horario de invierno de forma continuada. En este supuesto, el empleo del horario de verano durante todo el año supondría un incremento del consumo del 1,28% respecto del horario actual. Si se utilizara el horario invierno el consumo se reduciría un 1,17% respecto del horario combinado. Tras el estudio del Caso 0 se conocen los parámetros más significativos y que por tanto deben tener mayor peso en las comparaciones. El Caso Real está conformado por una instalación mayor. Este almacén se compone de cuatro cámaras frigoríficas, un pasillo y una sala de máquinas. Una de estas cuatro estancias es idéntica a la cámara del Caso 0. Respecto a las otras cámaras, dos de ellas se emplean para refrigeración de productos y la última se utiliza para almacenar productos congelados, por lo que su consumo es notoriamente mayor. Estas tres cámaras reciben los productos por la mañana, como ya se mencionó, este factor es importante. Los resultados del Caso Real arrojan un resultado sorprendente, y es que en esta ocasión el consumo se reduce notablemente empleando el horario de verano. En concreto el consumo es un 0,6% menor al emplear el horario de verano y un 1,08% mayor si se trata del horario invierno. Estos resultados se oponen frontalmente con los obtenidos en el Caso 0. La explicación de esta contradicción reside en los horarios de llegada de las mercancías a las cámaras. En el Caso 0 los productos entran en las cámaras por la tarde y al emplear el horario de invierno esta entrada se efectúa en horas de menor incidencia solar. Por el contrario, en el Caso Real tres de las cámaras reciben sus productos por la mañana y con el uso del horario de verano la llegada de mercancías se aleja de las horas centrales del día, de mayor incidencia solar. Se puede deducir que en realidad no se puede afirmar que un horario es mejor que otro. La condición realmente importante es que la llegada de mercancías se produzca en horas lo más alejadas posible de las horas centrales del día, para evitar la acción combinada de la incidencia solar y la carga térmica de los productos. También se estudia la diferencia entre trabajar con una cámara en solitario frente a incluirla en un almacén con más cámaras frigoríficas. Al incorporar la cámara en un conjunto su consumo disminuye drásticamente. Esto se debe a que las cámaras en conjunto tienen una mayor inercia térmica y existen menos paredes que se orienten hacia el exterior, que es lo más perjudicial. El sistema completo es más estable frente a las variaciones producidas por la llegada de productos y por tanto se puede afirmar que es más beneficioso trabajar con un conjunto de cámaras frigoríficas si es posible.