Los frutos de un trabajo bien hecho: refrigeración mediante intercambio geotérmico

Los frutos de un trabajo bien hecho: refrigeración mediante intercambio geotérmico
Descripción del caso: Hacienda Gebbers
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En la Hacienda Gebbers se aprovecha la energía geotérmica para producir fruta de máxima calidad y proteger el medio ambiente

La Hacienda Gebbers ha conseguido resolver el problema que supone para las explotaciones agrícolas conservar las manzanas frescas y a una temperatura adecuada, y lo ha hecho de una forma única.

En sus instalaciones de 9,290 metros cuadrados ubicadas en la ladera oriental de la cordillera de las Cascadas de Washington (EE. UU.), Gebbers selecciona, procesa y clasifica por tamaño miles de manzanas a diario. La empresa revolucionó su proceso de producción y distribución en 2008 cuando Doug Lockhart, experto en sistemas HVAC de Lockhart Industries con 35 años de experiencia en su campo, instaló un sistema de intercambio geotérmico.

FOTOGRAFÍA: Un sistema de intercambio geotérmico enfría el agua que mantiene la fruta fresca a medida que ésta avanza por la línea de producción de la Hacienda Gebbers en Washington (EE. UU.).

Un avance ecológico
El sistema se vale de las temperaturas naturalmente estables del terreno para refrigerar el agua y los espacios de las instalaciones de la Hacienda Gebbers. Las bombas de calor geotérmicas están conectadas a una serie de tuberías en “U” que pasan por una gran balsa construida en las propias instalaciones. El calor se transfiere a la balsa durante el verano y se extrae de ésta en invierno. En esencia, se trata del mismo proceso de intercambio de calor en el que se basan las bombas de calor domésticas.

“En la Hacienda Gebbers creemos firmemente en la adopción de una estrategia proactiva de uso responsable de los escasos recursos naturales existentes”, afirma Bob Grandy, portavoz de Gebbers e ingeniero de seguridad alimentaria. “Nuestro sector invierte grandes cantidades de agua y electricidad en el procesamiento de frutas. Afortunadamente, al estar ubicados en el norte de la región central de Washington, tenemos la suerte de disponer de ambos recursos. Lo cierto es que nos hubiera resultado más sencillo y económico utilizar un sistema de refrigeración ‘convencional’ en las instalaciones que construimos en 2009. Sin embargo, Gebbers apostó por el intercambio geotérmico”.

Bob Grandy explica que Gebbers busca activamente nuevas tecnologías que pueda incorporar a su línea de producción, y el uso de la tecnología geotérmica constituye un buen ejemplo en este sentido.

“No podemos permitirnos el lujo de sufrir paradas. Necesitamos que todo funcione correctamente”.

Bob Grandy, Hacienda Gebbers

Un óptimo conglomerado de bombas, válvulas, tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE) y brillantes condensadores metálicos de refrigerante de tres plantas de altura sirve como “cerebro” de las instalaciones. Juntos, todos estos elementos llevan a cabo un proceso de intercambio geotérmico pionero en el sector del procesamiento de frutas.

En la planta de clasificación de manzanas, las carretillas elevadoras depositan cajas de madera llenas de manzanas sin clasificar en un depósito en el que la fruta se lava y desinfecta; posteriormente, las manzanas se inspeccionan para garantizar que no presenten defectos empleando un equipo electrónico al que siguen manos humanas.

El agua que se emplea en las instalaciones se refrigera por medio de la salmuera generada por el sistema de intercambio geotérmico. Una vez refrigerada, el agua fluye hacia los equipos de lavado en frío y los canales a -1.7 °C. El agua se hace circular a través del circuito cerrado durante una semana.

El agua fría mantiene la fruta fresca y brillante, como si acabara de ser arrancada del árbol. Por el contrario, según Doug Lockhart, el agua a temperatura ambiente acelera el proceso de maduración.

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Tal como señala Doug Lockhart, de Lockhart Industries (empresa proveedora del sistema de refrigeración geotérmico de Gebbers), puede que éste sea un sistema pionero en el sector del procesamiento de frutas.


Wal-Mart nos envió a un grupo de representantes para contemplar la novedosa iniciativa ecológica que ha dado lugar a manzanas de mayor calidad, un gran ahorro económico y un planteamiento sostenible.

Resultados de alta calidad
“Hemos logrado aumentar el nivel de calidad con tan sólo algunos equipos de refrigeración, bombas y controles innovadores”, comenta. Bob Grandy explica que también se usa menos agua y con más eficiencia.

Una vez clasificadas, las manzanas se almacenan en cajas y se transfieren a la cámara frigorífica, en la que el sistema de intercambio geotérmico mantiene una temperatura de -1.7 °C.

“Una de las mayores ventajas que proporciona el sistema es que nos permite refrigerar rápidamente las salas y el agua”, explica. “Las bombas Grundfos interpretan un papel fundamental en el proceso al llevar a cabo el intercambio de calor necesario para enfriar el agua”.

En último término, el sistema de intercambio geotérmico se podría usar para alimentar el circuito de calefacción por suelo radiante o como parte del sistema de tratamiento biológico del agua. Gebbers planea integrar la tecnología de intercambio geotérmico por fases.

Las bombas CR de Grundfos están muy presentes en la instalación por su aptitud para proporcionar la presión necesaria y su capacidad para controlar los caudales.

“Son bastante eficientes y flexibles en lo que respecta al control de la velocidad”, señala Doug Lockhart. “Al acoplar las bombas CR al variador de frecuencia CUE adecuado, logramos que el sistema Direct Digital Control controlase el caudal en función de los requisitos”.

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FOTOGRAFÍA: El sistema de intercambio geotérmico transfiere el calor hacia el terreno durante el verano y aprovecha el calor que este genera en invierno. En lugar de generar frío, una bomba de calor desplaza el frío existente.

Expectativas más que satisfechas
“Los técnicos de Gebbers han confirmado que las bombas de Grundfos funcionan correctamente, son efectivas y cumplen su misión”, indica Bob Grandy. Hace especial hincapié en que el personal de mantenimiento está muy contento con el rendimiento de las bombas. “No podemos permitirnos el lujo de sufrir paradas. Necesitamos que todo funcione correctamente”.

Y los clientes también se muestran satisfechos. Varios de los clientes más importantes de Gebbers han enviado a sus representantes para conocer de primera mano esta nueva iniciativa ecológica que permite producir manzanas de máxima calidad, reducir los costes y utilizar una estrategia de procesamiento sostenible.

“Aunque este nuevo sistema es más caro que los sistemas convencionales, hemos comprobado que su precisión, su facilidad de mantenimiento y su rendimiento global cumple e incluso supera nuestras expectativas”, afirma Bob Grandy. “Una vez que todas sus funciones estén completamente operativas, creemos que este sistema permitirá a nuestra empresa mejorar aún más su rentabilidad y sostenibilidad medioambiental”.

- Autora del artículo y las fotografías: Lora Shinn

Equipos Grundfos
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Se instalaron bombas CR y convertidores de frecuencia CUE de Grundfos para el enfriador grande, el condensador y la balsa, en los que tiene lugar el proceso principal de intercambio de calor.

• En el enfriador de los canales se utilizan cuerpos de bomba LM de Grundfos, pensados para el bombeo a distancias relativamente cortas.

• En el condensador de los canales se utilizan bombas de voluta TP de Grundfos.

• Tanto para la caldera como para la circulación de fluidos por el suelo radiante se emplean bombas UPS de Grundfos, que minimizan los costes generales de los equipos y soportan las temperaturas del agua generadas por el intercambio geotérmico y la caldera de reserva.

FOTOGRAFÍA: Las bombas UPS de Grundfos soportan las temperaturas del agua generadas por el intercambio geotérmico y la caldera de reserva.

Gebbers en cifras
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Fundada en 1909.
Ubicada en Brewster, Washington (EE. UU.).
Más de 2,000 empleados durante la temporada de máxima actividad (de julio a octubre).
Varios turnos de trabajo todos los días de la semana durante la temporada de máxima actividad.
Gestiona una plantación de más de 5,500 acres de manzanos y 2,000 acres de cerezos.
Produce más de 225,000 cajas de manzanas y 20,000 toneladas de cerezas al año.

FOTOGRAFÍA: La Hacienda Gebbers gestiona una plantación de frutales de cerca de 8,000 acres de extensión en la región de la cordillera de las Cascadas, en Washington (EE. UU.).

Refrigeración mediante intercambio geotérmico
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Acerca del intercambio geotérmico
El sistema geotérmico que se utiliza en Gebbers se basa en el uso de bombas de calor y una red de resistentes tuberías de plástico distribuidas por una balsa. Las tuberías están llenas de una solución de agua y anticongelante y actúan como intercambiadores de calor, extrayendo calor del agua o aportándolo a esta en función de la estación o de las necesidades de la instalación.

Al igual que hacen los frigoríficos domésticos, las bombas de calor geotérmicas desplazan la energía (de acuerdo con la primera ley de la termodinámica), creando zonas de alta energía allí donde se necesita calor y, del mismo modo, zonas de baja energía en los puntos donde se necesita refrigeración. En el corazón de las instalaciones de Gebbers, las tuberías de agua interiores distribuyen el agua fría por los canales en los que se encuentran las manzanas.

Según la Agencia de Protección Ambiental (EPA) estadounidense, los sistemas de intercambio geotérmico son actualmente los sistemas de climatización de espacios que ofrecen mayor eficiencia energética y resultan más limpios y rentables.

FOTOGRAFÍA: Un conglomerado de bombas, válvulas, tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE) y condensadores metálicos de refrigerante de tres plantas de altura sirve como “cerebro” de las instalaciones de Gebber.





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