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¡Disfruta el siguiente interesante artículo!
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Objetivo del estudio
En 2019, la gran mayoridad de los panaderías y restaurantes están equipados con hornos a gas en México. El gas es una fuente de energía especialmente adaptada para la cocción y al calentamiento en general. Esto porque se aprovecha directamente el calor producido por su combustión.
Al contrario de la electricidad que necesita ser transportada y convertida en calor, con lo cual se pierde energía en el proceso. Sin embargo, varios cambios han hecho que el horno eléctrico sea hoy día una alternativa viable en lugar del horno a gas. Y con esto, Instalación de Paneles Solares para panaderias.
El uso de métodos de calefacción y cocción por medio de aparatos eléctricos ha aumentado. Estos debido al incremento del precio del gas, a la par con el aumento del rendimiento de los hornos eléctricos. Además de la aparición de nuevos métodos de producción de energía, y la necesidad de reducción de emisión de CO2, etc.
Este estudio analizará un sistema de horno eléctrico con una capacidad de 1000 bolillos por día. Este horno será alimentado con la generación eléctrica de un sistema fotovoltaico con un contrato de Net Metering.
Determinación del consumo eléctrico para la Instalación de Paneles Solares para panaderias
En general, los constructores no dan el consumo energético de sus hornos. Por la sencilla razón que es un valor difícil a estimar. Depende de la temperatura de cocción, del tamaño de los ingredientes, de si el producto necesita vapor para cocer, del uso del panadero, etc.
Lo que si dan es la potencia del horno. Con esta potencia se puede calcular el consumo máximo del horno, consumo hipotético de la fase de pre-calentamiento. El consumo del horno en la fase de calentamiento, donde el horno solo tiene que controlar la temperatura para que se quede a un valor definido, es casi imposible a determinar con certeza. Las resistencias se prenden y se apagan según la temperatura del horno. Esta temperatura depende de la demanda del utilizador, pero también de la aislación del horno y de su capacidad a conservar el calor.
Por eso, dos hornos con la misma potencia que cocinan el mismo ingrediente, en la misma temperatura y la misma duración, pueden tener valores de consumo eléctrico muy diferentes.
Estudios existentes:
No existen muchos estudios sobre el consumo de los hornos eléctricos, por todas las razones citadas anteriormente. Sin embargo, se puede encontrar unos estudios en internet, para tener una idea, de la magnitud del consumo de un horno eléctrico.
Un estudio de dos universidades turcas [1] da la curva de consumo de un horno eléctrico de un hogar, para una cocción a 180°C. No hay datos sobre el horno utilizado, pero es interesante notar que el horno no funciona siempre a potencia máxima. El horno parece tener una potencia de aproximadamente 2500W, pero sobre 1 hora y 2 minutos, solo funciona 24 minutos y 50 segundos. El consumo final es de 1052.45Wh, significando que en promedio el horno funcionó a 40% de su potencia máxima.
Un otro estudio de una Universidad de Eslovenia [2] llega a la misma conclusión, pero hace un matiz según la aislación del horno. El documento estudia un horno E774W de Gorenje que, al contrario de su nombre, tiene una potencia de 2200W. Según el tipo de aislación del horno, el consumo se encuentra entre 917Wh en el caso estándar hasta 745Wh cuando utilizan una buena aislación y un control PID de la temperatura. Eso para una cocción a 180°C durante 45 minutos, pre-calentamiento incluido. Significa que este horno funciona entre 55% y 45% de su potencia máxima en promedio para calentar a 180°C durante 45 minutos.
Precalentamiento
Un otro parámetro que es interesante tomar en cuenta, es la energía necesaria al pre-calentamiento. En el primer caso, el horno funciona 6 minutos a 2500W, la energía utilizada es 250Wh. Significa que, si se considera únicamente la fase cuando se caliente los alimentos, 800Wh fueron necesario para conservar el horno a una temperatura de 180°C durante 56 minutos, o un consumo de 857Wh/h. Eso significa que el horno funciona en promedio a 34% de su potencia máxima para conservar su temperatura. En el segundo caso, en el caso del horno estándar que consume 917Wh, el horno calienta durante 7 minutos con una energía consumida de 380Wh. Con el mismo razonamiento, significa que el horno funciona a 41% de su potencia máxima para conservar su temperatura de 180°C.
Caso de los bolillos:
En contrario con los estudios precedentes, los bolillos necesitan una alta temperatura de cocción: entre 230°C y 250°C. El horno necesitara más energía para calentarse, pero también para conservar su temperatura. Los intercambios térmicos dependen de la diferencia de calor. Debería usar más de 40% de su potencia para funcionar. Por otro lado, los hornos estudiados en el precedente párrafo son hornos de hogares; los hornos eléctricos estudiados en este documento son para profesionales y tienen mejor aislación.
El consumo de trabajo en continuo del horno eléctrico suele ser entre un 30%-40% menor del consumo nominal. Sin otra información, se considera un valor de 65% del consumo nominal para los hornos Polin y Miwe que no tienen datos de consumo.
Los hornos Tagliavini dan un valor de consumo del horno. Para el horno elegido (EMT3/4666), su potencia es de 5.76kW y el valor de consumo indicado es de 2.3kWh, 40% del consumo nominal. Sin ninguna información sobre la temperatura para este consumo, lo mejor es de considerar un 65% de consumo nominal, como para los otros hornos.
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Fuentes
- F.Issi et O Kaplan. «The Determination of Load Profiles and Power Consumptions of Home Appliances,» 9 Marzo 2018. [En línea]. Available: https://www.mdpi.com/1996- 1073/11/3/607/pdf. [Último acceso: 27 Junio 2019].
- M.Pensek, N. Holecek, H. Gjerkeš y I. Golobic, «Energy consumption analysis of domestic oven,»2005. [En línea]. Available: https://www.sv- jme.eu/?ns_articles_pdf=/ns_articles/files/ojs3/1134/submission/1134-1-2290-1-2- 20171103.pdf&id=4528. [Último acceso: 27 Junio 2019].
- Diario Oficial de la Federación
- CFE, CFE y la electricidad, Noviembre 11, 2014
