El helado en un caluroso día de verano, o en cualquier época del año, siempre es una delicia. Pero el proceso de crear el sabor perfecto, según unas especificaciones exactas, es complejo. Perry's Ice Cream fabrica barras de helado, pintas, envases squround y cubetas de 3 galones para supermercados, tiendas independientes y estadios deportivos en su planta de fabricación de Akron, Nueva York. Se había instalado un nuevo túnel de congelación en espiral para elaborar una nueva línea de barras de helado, el cual requería mantener una temperatura constante con cargas térmicas variables para producir una variedad de productos en la cadena.
"No pudimos alcanzar la temperatura deseada de menos 40 grados Fahrenheit", explicó Matthew Stachura, coordinador de PSM (gestión de seguridad de procesos) de Perry. "Teníamos que ajustar constantemente la válvula de expansión manual y el colector de aspiración se inundaba y no podía pasar refrigerante por el sistema." Además del mantenimiento constante, que ralentizaba la producción, la planta también tuvo que reducir la temperatura de evaporación del congelador entre 5 y 10 grados, aumentando el consumo energético y los costes de los servicios públicos.
"El cerebro detrás de todo"
«Un cerebro detrás de todo»
Mientras el equipo tenía dificultades con el mantenimiento del congelador, Stachura y algunos de sus colegas asistieron a un Día de la Seguridad organizado por la sección del oeste de Nueva York de la Asociación de Ingenieros y Técnicos en Refrigeración (RETA), donde se invitó a los proveedores a compartir sus soluciones para la refrigeración por amoníaco. Uno de los expositores fue Hernán Hidalgo, director de ventas de refrigeración industrial de Danfoss Climate Solutions en Norteamérica. Hidalgo presentó NeoCharge, una solución completa con sensores, válvulas de control y un controlador electrónico. Adecuados tanto para nuevas instalaciones como para la modernización de sistemas existentes, los componentes de NeoCharge trabajan en conjunto no solo para reducir costes, sino también para mitigar el impacto ambiental de las operaciones de refrigeración al disminuir la carga de amoníaco. Las características de seguridad integradas, como la monitorización de datos y las notificaciones de alarma, garantizan un funcionamiento continuo, lo que minimiza el tiempo de inactividad y maximiza la disponibilidad del sistema.
Stachura ya había visto un seminario web sobre NeoCharge organizado por el Instituto Internacional de Refrigeración Totalmente Natural (IIAR) y estaba intrigado. Tras una conversación con Hidalgo, Perry's decidió que NeoCharge era la solución que la empresa buscaba para mejorar el rendimiento del nuevo congelador en espiral.
NeoCharge optimiza los sistemas de refrigeración industrial determinando y luego suministrando la cantidad correcta de refrigerante que el equipo necesita a través del serpentín del evaporador. Se integra con los PLC y sistemas de supervisión existentes, reduciendo la complejidad y mejorando el control. La solución es compatible tanto con sistemas de expansión directa (DX) como recirculados e incluye funciones de monitorización digital. En los sistemas DX, NeoCharge elimina el sobrecalentamiento al operar los evaporadores de una forma mucho más estable y controlada. Esto significa que el amoníaco regresa de los evaporadores sin sobrecalentamiento o ligeramente húmedo. En los sistemas de recirculación, como el utilizado por Perry's, NeoCharge ofrece una tasa de recirculación baja, estable y controlable independientemente de las condiciones cambiantes. Esto reduce la carga de amoníaco en un 30-40 % en los sistemas existentes y aún más en los sistemas nuevos.
El procesamiento de alimentos es una aplicación compleja debido al constante cambio de las variables implicadas en las operaciones. Perry's necesitaba que el túnel mantuviera una temperatura de consigna constante sin importar el tipo o sabor de las barras de helado que se estuvieran produciendo en un momento determinado. Debido a los ingredientes específicos, cada sabor de helado —vainilla, chocolate, helado con frutos secos o pepitas, etc.— requiere una temperatura constante para obtener resultados ideales. NeoCharge ofrece a sus usuarios la capacidad de superar los cambios en la carga térmica en tiempo real gracias al avanzado algoritmo que recibe datos del sensor exclusivo.
«Un sistema de refrigeración manual es difícil de gestionar debido a las inestabilidades», dijo Stachura. «Adoptar NeoCharge nos dio un cerebro detrás de todo».
Instalación e implementación
Instalación e implementación
El primer paso del proceso de instalación, que se completó en enero de 2025, consistió en adaptar el sistema existente para las válvulas de control necesarias para NeoCharge, tarea que se realizó en colaboración con un contratista. Posteriormente, durante tres días, el equipo de refrigeración industrial de Danfoss instaló la solución completa de NeoCharge, compuesta por el NeoSensor, el panel NeoCharge con actuador ICAD600B, la estación de válvulas ICF con módulo de válvula de control motorizada ICFR20 y el software CoolConfig de Danfoss. El sistema fue fácil de integrar con componentes preparados para Modbus y compatible con la infraestructura de PLC existente. Cabe destacar que la instalación se llevó a cabo durante un periodo de mantenimiento habitual de la planta y se completó en 72 horas sin interrupciones en la producción.
En los meses posteriores a la implementación de NeoCharge, Perry's obtuvo unos «resultados extraordinarios», según informó Stachura. El congelador en espiral es capaz de mantener temperaturas de hasta -45 grados Fahrenheit y temperaturas del evaporador de -50 grados Fahrenheit. Ahora, la producción se mantiene de forma constante en 22 500 barras por hora, cumpliendo con los objetivos de producción. «Incluso estamos reduciendo el tiempo de funcionamiento de los compresores, disminuyendo así la carga y los costes de suministros», afirmó Stachura.
Stachura también señaló: «Hemos tenido una excelente interacción con el equipo de Danfoss durante el proceso y seguimos compartiendo datos de las operaciones». Los expertos en refrigeración industrial de Danfoss continúan prestando asistencia a Perry's, monitorizando el rendimiento y realizando actualizaciones de firmware según sea necesario.
* La solución NeoCharge descrita en este caso práctico es específica para Norteamérica. Las soluciones e implementaciones varían en otras regiones del mundo.
«NeoCharge demuestra cómo las estrategias de control digital y la refrigeración de baja carga pueden abordar los problemas de rendimiento y los objetivos de sostenibilidad en aplicaciones de la industria alimentaria», afirmó Hidalgo. «Además de ofrecer eficiencia energética y un funcionamiento con baja carga en el almacenamiento en frío y el procesamiento de alimentos, el proceso de modernización e integración es fluido, lo que prepara los sistemas heredados para el futuro con un control y una sostenibilidad mejorados.»
