Intercambio de calor en cocinas comerciales: Eficiencia energética y ahorro de costes

Soluciones sostenibles para entornos comerciales robustos

Según la Agencia Sueca de la Energía, los ayuntamientos de Suecia podrían ahorrar casi 60.000 euros diarios si mejoraran la eficiencia de sus cocinas comerciales. La ventilación representa una gran parte del consumo energético de una cocina comercial y, aunque puede reducirse mediante la recuperación de calor del aire extraído, implantar un sistema de intercambio de calor en un entorno difícil, con grandes cantidades de grasa, hollín y humo, y hacerlo de forma rentable ha sido todo un reto, hasta ahora: La empresa sueca de tecnología ecológica Enjay ha desarrollado un intercambiador de calor de alta resistencia diseñado para soportar los entornos más duros, que recupera la energía del aire de extracción del sistema de ventilación de las cocinas y la devuelve al edificio para múltiples usos y con un importante ahorro de costes. O, como dice el director general de Enjay, Jesper Wirén:

"Hoy en día, la energía inherente a la ventilación de escape de la cocina se considera un residuo - nuestra tecnología convierte ese residuo en una nueva fuente de calor renovable para su edificio, ahorrando hasta el 90% de los costes de calefacción de ventilación de su restaurante."

Wirén prosigue: "Los entornos difíciles necesitan soluciones difíciles. Un sistema de intercambio de calor estándar no es suficiente en una cocina comercial o una lavandería; se necesita algo tan resistente como el entorno".

Ya en los años 90, los cofundadores de Enjay Jesper Wirén y Nils Lekeberg crearon UVtech, que desarrolló un sistema de purificación de la ventilación específico para cocinas comerciales mediante filtros UV. Esta solución es ahora más o menos estándar en la mayoría de las campanas de las cocinas comerciales. En 2006, los dos hombres vendieron la empresa y se dedicaron a otros proyectos, pero, a pesar de ello, los clientes siguieron poniéndose en contacto con Wirén y Lekeberg para preguntarles si el filtro que habían desarrollado podía utilizarse para proteger los intercambiadores de calor tradicionales.

Todas las personas con las que nos reuníamos decían lo mismo: "Sabemos que desperdiciamos toda esta energía en el aire ambiente porque la grasa obstruye los equipos técnicos; ¿podemos utilizar su filtro para proteger los intercambiadores de calor tradicionales?", explica Jesper Wirén, cofundador y director general de Enjay. "Tuvimos que decir a todos esos clientes que 'no', ya que nuestras pruebas habían demostrado que los filtros UV -o cualquier otro filtro- no eliminan la grasa lo suficiente como para mantener limpios los intercambiadores de calor y permitir una recuperación de energía sólida y rentable."

"Nils y yo llevamos 30 años trabajando con la ventilación de restaurantes, así que decidimos que era hora de resolver este problema", dice Wirén. "Para abreviar una larga historia, en la que pasamos muchos días delante de una barbacoa en un banco de pruebas, un día tuvimos un momento eureka".

"Nos dimos cuenta de que todos los intercambiadores de calor estándar existentes en el mercado tenían incorporado un grave problema con el aire contaminado: para optimizar la recuperación de energía en la ventilación general, todos los intercambiadores de calor estándar utilizan el efecto Coanda para asegurarse de que el flujo de aire fluya hacia las superficies de transferencia de energía. Desgraciadamente, eso significa que todos los contaminantes también fluyen hacia esas superficies. Esto crea un gran problema ya que, a diferencia del aire, los contaminantes tienden a adherirse a la superficie, y si hay algo que es catastrófico para un intercambiador de calor, es conseguir una acumulación de una capa en las superficies de transferencia de energía. Nuestro Heureka-moment fue que nos dimos cuenta de que los intercambiadores de calor estándar funcionan en contra de las fuerzas naturales, y durante el periodo de pruebas, descubrimos cómo evitarlo."

El sistema de intercambio de calor Lepido trabaja con las fuerzas naturales, gracias a su exclusiva Geometría interna Repelente de Partículas, PRG. Lepido se basa en varias familias de patentes que permiten a la batería de recuperación de alta resistencia reciclar energía en entornos difíciles. Las soluciones patentadas mantienen operativas las bobinas de la batería de recuperación, minimizando la necesidad de mantenimiento.

"De lo que nos dimos cuenta fue de que no se trataba sólo de una solución de sostenibilidad, sino también de ahorro de dinero", dice Wirén. "La mayoría de las empresas hacen bien su trabajo medioambiental y son positivas al respecto, pero el punto de inflexión es el dinero. Y para los responsables de sostenibilidad, el sistema Lepido es un arma que pueden llevar a sus jefes y decirles que esto les ahorrará dinero y, al mismo tiempo, podemos mostrar cifras muy buenas sobre lo que estamos haciendo para proteger el medio ambiente".

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Nuestra misión es reducir las emisiones mundiales en un 1% para 2050, pero sólo podemos conseguirlo pasando por caja. Tenemos que aceptar la realidad en la que vivimos.

Jesper Wirén Cofundador y Director General de Enjay

Prueba de concepto

Enjay construyó su primer prototipo en una vieja escuela del sur de Suecia. Una vez que tuvieron una prueba de concepto en ese entorno, supieron que tenían que probarlo en condiciones "reales".

"Dijimos que si íbamos a hacer esto, teníamos que asegurarnos de que podíamos enfrentarnos a todos los restaurantes", dice Wirén. "El peor caso posible es un Burger King, porque hay mucho calor, mucha grasa y mucho hollín. La combinación de los tres crea algo que parece asfalto y lo destruye todo a su paso en seis semanas. Así que dijimos vamos a por ello, porque si tenemos éxito en un Burger King, podemos hacerlo en cualquier restaurante".

El problema era encontrar un Burger King que les permitiera hacer la prueba en su restaurante. El 99% de los Burger King son franquicias y los edificios que ocupan son propiedad de la empresa matriz RBI, por lo que no muchos franquiciados están dispuestos a invertir su propio dinero en una tecnología aún no probada.

"Finalmente encontramos un franquiciado en Malmö y le dimos la lata hasta que accedió a que lo probáramos. Le dijimos que no te molestaríamos, que solo queríamos probarlo. Si no funciona, lo dejamos todo como estaba y, si funciona, se lo queda usted gratis. Le hicimos una oferta que no podía rechazar y al final dijo que sí", ríe Wirén.

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A las seis semanas del piloto, Enjay era feliz. A los seis meses, Wirén y Lekeberg estaban prácticamente bailando en el tejado del Burger King. El piloto fue un éxito rotundo y, cinco años después, el primer sistema sigue funcionando tan bien como el primer día.

"Esto nos dio la prueba de concepto no sólo de la tecnología: también pudimos demostrar la prueba de concepto comercial, porque el cliente realmente ahorró más dinero del esperado", dice Wirén. "Habíamos calculado un poco a la baja para no prometer más de la cuenta, y estaban tan contentos con los resultados que pidieron tres unidades más. Entonces el jefe de la franquicia se dio cuenta, porque un franquiciado rara vez gasta dinero a menos que se vea obligado, así que el jefe de la franquicia tenía mucha curiosidad por saber qué estaba pasando."

Una vez que el jefe de la franquicia comprendió lo que estaba ocurriendo, la empresa matriz de Burgers King empezó a examinar más de cerca el sistema, primero haciendo una comprobación técnica y luego visual. Lo supervisaron durante varios años y finalmente decidieron incluir el sistema Lepido en todos los restaurantes Burgers King de nueva construcción en Escandinavia.

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Enjay creó un incentivo financiero para ayudar a salvar el medio ambiente. Con la solución Lepido, una cadena de restaurantes como Burger King puede obtener una recuperación de energía que es rentable, robusta y mejora la huella de carbono.

"En Suecia tenemos una energía realmente verde, así que se calcula la cantidad de energía que se ahorra con respecto al equivalente, pero esto es diferente en cada país. Así, en Suecia es 0,05, mientras que en Polonia, donde hay mucho carbón, es 0,5". En términos reales, esto significa que en Suecia un restaurante ahorra unas 4 toneladas de C02 fósil al año. El mismo restaurante en Polonia ahorraría 40 toneladas", dice Wirén.

Cómo encaja IoT

La conexión del sistema Lepido con dispositivos IoT permite a Enjay no solo prometer ahorros a sus clientes, sino mostrarlos. Con los datos generados, Enjay puede mostrar cifras concretas sobre cuánto se ahorra en un día, en el último mes o en comparación con enero del año pasado.

"En teoría, también se puede almacenar la energía", dice Wirén. "Una de nuestras soluciones es la bomba de calor, que permite almacenar la energía en un depósito. Aquí también es importante el IoT, porque queremos construir un sistema de inteligencia artificial en torno a él. Estamos empezando a enfrentarnos a una época en la que se nos cobrará por el consumo máximo de energía en un periodo de tiempo determinado. La IA puede leer cuándo se producen los picos cada día, por lo que podríamos ayudar a los clientes a "cortar" los picos y, al hacerlo, reducir aún más sus costes energéticos."

Enjay también está pasando de los productos a los servicios. Burger King está instalando el sistema Lepido en todos los Burger Kings de nueva construcción de Escandinavia, pero también está estudiando adaptar restaurantes existentes, donde Enjay será propietaria de las unidades y cobrará por el servicio.

Según Wirén, "En palabras de Burger King Escandinavia: 'Para las nuevas construcciones, es una obviedad', ya que el coste alternativo de incluir Lepido cuando construyen un nuevo local suele ser inferior a 15 000 dólares, lo que se traduce en un retorno de la inversión muy rápido. Sin embargo, cuando empezamos a estudiar la readaptación de restaurantes Burger King existentes, nos dimos cuenta de que el coste de la instalación suele ser el doble que el de las nuevas construcciones. Además, cuando el franquiciado construye un restaurante nuevo, todos los costes están incluidos en el alquiler. En el caso de una reforma, tienen que conseguir ese dinero ellos mismos, así que puede que necesiten entre 30.000 y 40.000 dólares para hacer la instalación".

Enjay empezó a buscar la manera de financiar las adaptaciones para los restaurantes que las querían y necesitaban. En la actualidad, ofrecen un contrato de doce años sin inversión inicial, por lo que el franquiciado no necesita encontrar esa gran cantidad de dinero para experimentar los beneficios de la solución Lepido. Las unidades están conectadas con dispositivos habilitados para IoT, lo que permite a Enjay supervisar el sistema y, si algo va mal, se envía una alerta temprana y pueden hacer frente a cualquier problema rápidamente.

Enjay mide aspectos como la caída de presión y la energía para el cliente, al tiempo que habilita más de otros 50 puntos de datos para que en el futuro puedan ofrecer al cliente productos adicionales, de forma muy similar a lo que está haciendo Tesla.

"La tecnología evoluciona y las necesidades de los clientes también, así que nos preparamos para lo que se necesitará mañana, no sólo hoy", dice Wirén. Por supuesto, la primera tarea es asegurarnos de que el sistema funciona, así que, al mismo tiempo que nos preparamos para el futuro, nos mantenemos al tanto de las necesidades actuales del cliente".

"Hay mucho potencial en lo que podemos hacer con una solución IoT y lo bonita que puede ser. IoT crea oportunidades de negocio para nosotros, pero también beneficios para el cliente de diferentes maneras, como tranquilidad, porque pueden cuantificar el ahorro de energía en kWhs y traducirlo posteriormente en otros ahorros, comoequivalentes de CO2fósil, una funcionalidad perfecta para cumplir, por ejemplo, los nuevos requisitos normativos de la Taxonomía de la UE sobre sostenibilidad. Podemos generar informes a través del sistema de gestión de la conectividad 2CONTROL de Tele2 IoT, lo que les permite demostrar el cumplimiento. Esto es muy importante, porque se enfrentan a multas si no cumplen ciertos requisitos".

El futuro

El sistema Lepido se lanza para cocinas comerciales -comidas rápidas, hoteles, centros comerciales, hospitales, escuelas, incluso lugares de interés marítimo como barcos- donde hay necesidad de energía y donde ya tienen mucha energía que se puede utilizar. Pero todavía hay muchas zonas de uso intensivo donde la recuperación de calor es un reto y donde se necesita un sistema.

"Estamos estudiando y añadiendo nuevos segmentos. Estamos empezando con las lavanderías, donde la pelusa es un gran problema de ventilación", dice Wirén. "Estamos en la fase de I+D con una empresa francesa -viendo qué ocurre cuando entra pelusa y entendiendo cómo tenemos que ajustar las cosas para manejar estas nuevas condiciones- y pasarán al menos 18 meses antes de que se introduzca en el mercado. Básicamente, estamos trabajando segmento por segmento y perfeccionando la tecnología de cada uno antes de pasar al siguiente".

Aunque las lavanderías pueden ser el próximo segmento para Enjay, están revolviendo cada piedra para ver dónde puede ser beneficiosa su solución y dónde hay mucho valor para ahorrar energía, alcanzar los objetivos de sostenibilidad y también ahorrar dinero.

"Los precios de la energía suben en todas partes, así que la gente busca formas nuevas e innovadoras no sólo de ahorrar energía, sino también de reutilizarla y ahorrar dinero", dice Jesper Wirén. "Tenemos empresas de muchos sectores distintos que se ponen en contacto con nosotros en los países nórdicos, pero también en Europa y fuera de ella. El problema es global y la solución no depende del país en el que te encuentres: funciona en todas partes, sea cual sea".

Enjay también se está asociando con distintos agentes del sector energético que saben dónde están los problemas.

"Trabajamos en áreas muy especializadas, por lo que asociarnos y formar ecosistemas nos permite abordar problemas y retos con éxito porque todos aportamos conocimientos diferentes. Cuando se trata de la parte del IoT, podemos compartir datos y profundizar en las cosas, lo que es mucho más eficiente y ayuda a todos a medida que avanzamos con las soluciones."

Si desea obtener más información sobre cómo IoT puede ayudar a su empresa, póngase en contacto con nosotros.

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