El sistema más eficaz para reducir sus fugas de gas refrigerante

Diciembre 16, 2019

Hace algo más de 2 años, y conocedores de la problemática en torno a las fugas de gas y su detección a tiempo, AKO presentó al mercado el primer sistema para la detección prematura de fugas de gas refrigerante. Dicho sistema consistía en la implantación de una red de sensores conectados vía MODBUS al WEBSERVER AKONET, que se encargaba de manejar la información enviada por los transmisores y monitorizar las fugas mediante gráficas y envío de alarmas por e-mail.

Dos años después, y con la incorporación de la tecnología de conectividad NB-IoT a nuestra gama de productos, hemos desarrollado los nuevos Transmisores de Gas AKOGAS-NDIR con tecnología NB-IoT, junto con la plataforma de gestión, monitorización, modelización y soporte a la decisión AKONET.Cloud.

Las ventajas que ofrece este nuevo Sistema de Monitorización Inteligente de Fugas de Gas Refrigerante son de gran valor, tanto para la propiedad como para el mantenedor, y aportan una gran innovación tecnológica al mercado.

Con el lanzamiento de AKOGAS-NDIR, dimos respuesta a las tres principales necesidades cuando de buscar, localizar y reparar fugas se trata:

  • Saber de la existencia de las fugas a tiempo (en su primera etapa, y en especial las microfugas)
  • Saber dónde se producen las fugas
  • Saber cuándo se producen las fugas (mediante análisis pormenorizado de las curvas de registro)

Ahora, además de proporcionar toda esta información, el Sistema AKONET.Cloud proporciona indicadores inteligentes y funcionalidades innovadoras que nos ayudan a:

  • Tomar decisiones del nivel de urgencia e importancia de actuaciones y desplazamientos ante un fuga de gas
  • Disponer de una estimación de la gravedad de la fuga, contabilizada como el potencial de kilos de gas refrigerante que perderemos al año, en el caso de no repararla
  • Tomar la decisión de reparar la fuga o renovar equipamiento en base a la gravedad de la misma y el análisis del histórico de la información e indicadores
  • Reducir enormemente los tiempos de búsqueda de fugas:
  • Si existe una correlación horaria, el sistema indica qué horas son las más probables para localizar el punto exacto de la fuga con éxito
  • Si existe una correlación diaria, el sistema indica qué días de la semana/mes son los más probables para localizar el punto exacto de la fuga con éxito
  • Disponer de una estimación del impacto medioambiental a través del cálculo de las emisiones en toneladas de CO2 equivalentes a la atmósfera de la fuga detectada al año, en el caso de no repararla.
  • Conocer una incidencia de forma instantánea en cualquier punto de nuestras instalaciones gracias al motor avanzado de alarmas y notificaciones
  • Poder consultar en tiempo real el estado de un transmisor NDIR y la información asociada a la fuga, desde cualquier parte del mundo y desde cualquier dispositivo móvil
  • No tener que desplazarnos a la instalación para modificar la configuración del transmisor, pudiéndolo hacer en remoto como si estuvieras físicamente delante de él, siempre en base a roles y permisos del usuario que se le hayan otorgado.
  • Disponer de informes periódicos por dispositivo de forma automática para poder análisis preventivos
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Vista general de AKONET.Cloud de un Transmisor AKOGAS-NDIR

Además, gracias a la tecnología NB-IoT nos beneficiamos de:

  • Coste de instalación mucho menor, al no tener que realizar ningún tipo de cableado de comunicaciones, además de eliminar todos los inconvenientes técnicos y logísticos asociados en este sentido.
  • No es necesaria la asignación de ninguna IP, ni apertura de puertos, ni interfiere en absoluto con la red de la propiedad, lo que garantiza su seguridad
  • Se puede integrar en otros sistemas de monitorización mediante API Rest
  • Multisite y escalable (de 1 a n-mil transmisores), con gestión unificada y/o agrupada de todos los transmisores y ubicaciones

En este artículo vamos a aprender cómo AKOGAS NDIR y AKONET.Cloud nos ayudarán a reducir las fugas de gas de nuestro establecimiento:

La naturaleza de las fugas: ¿DÓNDE, CUÁNDO, CUÁNTO?

Las fugas de gas refrigerante pueden tomar distintas formas y su naturaleza es diversa, tanto en el espacio como en el tiempo.

Con relación al espacio, es obvio que la fuga de gas refrigerante puede producirse en cualquier parte del circuito frigorífico, con más o menos probabilidad, lo que configurará el compromiso final entre número de transmisores/sensores instalados (y su ubicación) y la probabilidad de detección de fuga de todo el sistema.

Con relación al tiempo, existen fugas constantes, intermitentes (con la apertura del paso de gas refrigerante al evaporador, por ejemplo), puntuales o relacionadas con maniobras específicas de refrigeración (por ejemplo, desescarches).

AKOGAS NDIR, junto con AKONET.Cloud, además de proporcionar tanto la lectura del transmisor/sensor como su registro en concentración de gas (partes por millón: ppm), con una gran accesibilidad a los datos, presenta herramientas de soporte en tres ejes:

·      DÓNDE se encuentra la fuga

·      CUÁNDO se produce la fuga

·      CUÁNTO gas refrigerante se está perdiendo en esta fuga

El propósito de los indicadores es pues responder a preguntas que son necesarias para una eficiente y pronta priorización, localización final y reparación de la fuga: Dónde, Cuándo y Cuánto.

1.  ¿DÓNDE?

La detección por parte del transmisor/sensor ubicado en un espacio o volumetría es significativo de que el gas refrigerante detectado está fugando en dicho espacio. La consideración de los espacios presentes en el sistema de refrigeración (muebles refrigerados, cámaras frigoríficas, salas de compresores, falsos techos, etc.) dimensionará el número de transmisores/sensores necesarios para alcanzar una probabilidad de detección de fuga deseada, como anteriormente comentado.

En espacios de gran volumetría (por ejemplo cámaras frigoríficas de centros logísticos) es aconsejable instalar más de un transmisor/sensor en el espacio. El transmisor que indique lectura con más antelación y/o que alcance un nivel de concentración mayor permitirá discriminar la zona del espacio más próxima a la fuga, reduciendo el tiempo de localización final y reparación.

2. ¿CUÁNDO?

Para fugas constantes, indicadores de CUÁNDO ocurre la fuga no son necesarios, puesto que en cualquier momento del día su localización será posible.

Por el contrario, cuándo las fugas son eventuales o siguen un patrón temporal ligado a maniobras específicas (desescarche, puesta en marcha de un servicio una vez a la semana, revisión de componentes bajo mantenimiento, etc.) la localización puede ser prácticamente imposible sin herramientas de análisis, puesto que la inspección de la fuga debería coincidir con la maniobra frigorífica o evento de fuga relacionado, bajando la probabilidad de su resolución hasta valores casi nulos.

AKONET.Cloud presenta hasta tres indicadores para el soporte en la detección de fugas no constantes:

  • TGCI: Histograma de la concentración (promediada horaria) para el transmisor/sensor seleccionado
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En este ejemplo, podemos observar que las horas más probables para la localización de la fuga son entre las 00:00h y las 9:00h, momento a partir del cuál, la concentración tiende a desaparecer

  • HEAT MAP semanal: Mapa de calor que presenta la concentración (promediada horaria) por días de la semana
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La información suministrada por el Heat Map semanal, nos indica qué días y horas de la semana la concentración de gas es mayor, facilitando así la localización de la fuga

  • HEAT MAP mensual: Mapa de calor que presenta la concentración (promediada horaria) por días del mes
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De igual modo el Heat Map Mensual, nos aporta información adicional sobre en qué días la concentración de gas es mayor, siendo una información relevante en el caso de servicios que no están activos de manera continua

Tanto el indicador TGCI, como ambos HEAT MAPS se construyen en base a un calendario con fecha de inicio y fin. Esto permite realizar un análisis estadístico de períodos más o menos largos a demanda y, aún más importante, nos facilita ver si hay tendencias claras en las horas o días donde las fugas ocurren, permitiendo saber si presentan frecuencia horaria, diaria (semanal) o diaria (mensual) o una combinación de las mismas.

El indicador TGCI (Time Gas Concentration Index), además del output gráfico, calcula una franja horaria preferente (por ejemplo 12-13h), cuando existe una franja horaria de concentración pico y dicha concentración es claramente superior a la media. Dicha información aparece en el widget del transmisor/sensor. Con ello, un simple vistazo a dicha franja horaria dará al instalador o mantenedor indicaciones de en qué momento (CUÁNDO) es preferible inspeccionar la volumetría de fuga (DÓNDE).

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WIDGET de un transmisor/sensor NDIR para R-448A. El widget muestra los indicadores más relevantes: Concentración de la fuga detectada (7 ppm), ICF: 3%, IPF: 16 kg/anuales que significan 22,2 Toneladas equivalentes de CO2 al año. La máxima probabilidad de encontrar dicha fuga es entre las 12 y 1 de la madrugada, según el TGCI.

3.  ¿CUÁNTO?

Uno de los aspectos más difíciles de determinar en la detección temprana/prematura de fugas de gas refrigerante es la severidad o intensidad de la fuga.

Para ello hay que entender que la tecnología de detección de gases, en general, y de refrigerantes, en particular, se basa en la concentración en partes por millón (ppm) en volumen. Es decir, qué cantidad del volumen de un espacio está ocupado por gas refrigerante respecto el total del volumen del espacio. Esta medición con la tecnología NDIR (Non Dispersive Infra Red), garantiza sensibilidad, exactitud y precisión.

AKO, en su firme apuesta para dar soporte a la eliminación de las fugas de gas refrigerante, ha desarrollado algoritmos avanzados que correlacionan la concentración medida (en una ubicación concreta de la instalación frigorífica) con la intensidad de la fuga que la genera. Dicho modelo representa un método innovador y único a nivel global para estimar la intensidad de fuga ante una concentración determinada, que rompe definitivamente el paradigma actual de la detección de fugas de gas.

La información de la intensidad de fuga es fundamental para la gestión y priorización de las búsquedas, reparaciones y cambio de componentes del sistema frigorífico, entre otros; todas ellas acciones que son necesarias en la lucha contra las fugas de gas refrigerante. Así, es fácil de entender que una fuga de 1 kg/año de gas refrigerante no provocaría el cambio de un evaporador de una cámara frigorífica; mientras que una fuga en el mismo evaporador de 350 kg/año justifica claramente el cambio de dicho evaporador con carácter inmediato. Igualmente, ante dos fugas localizadas al mismo tiempo, la prioridad siempre será para la fuga con mayor intensidad, que no siempre es la de mayor concentración.

Para ello, AKO ha generado hasta tres indicadores relacionados con la intensidad/severidad de la fuga:

  • Índice Potencial de Fuga (IPF)

El índice de Potencial de Fuga (IPF) es el indicador más complejo (en su cálculo), e importante del eje CUÁNTO. Para ello, en primer lugar, es necesario que se parametrice en AKONET.Cloud la aplicación/ubicación (volumetría) donde se encuentra instalado el transmisor (mueble refrigerado vertical, cámara frigorífica mediana, sala de compresores grande, etc.). De este modo, AKONET.Cloud calculará, en base a concentraciones promedio, volumen de la aplicación/ubicación y uso estadístico de la aplicación/ubicación (aperturas de puerta, etc.) el IPF, es decir, la estimación de la proyección de la fuga detectada durante el siguiente año (asumiendo que la fuga queda desatendida y no reparada). Es decir, cuantifica la severidad de la fuga detectada en base a estimar la masa de refrigerante (kg) que se perderá en los siguientes 12 meses (asumiendo que es estadísticamente constante), si no se actúa.

Este indicador es muy potente porque permite a la propiedad o al mantenedor entender inmediatamente el impacto económico, medioambiental y operacional directo de la fuga y, así, priorizar su resolución y/o dar carácter de urgencia a la operación de su búsqueda y subsanación.

  • Índice de Carga de Fuga (ICF)

El Índice de Carga de Fuga (ICF) representa el % de masa de la instalación frigorífica que se perderá en el siguiente año si no se repara la fuga. Más concretamente, el usuario debe previamente parametrizar la masa de refrigerante de la instalación en AKONET.Cloud. Por ejemplo, para una instalación de 200 kg de refrigerante (típica de supermercado) una fuga con un IPF de 89 kg/año representa un ICF del 44%. Es decir, si no se repara la fuga, el sistema puede llegar a perder el 44% de su masa (en el siguiente año a partir de la detección de la misma).

El ICF es un indicador que permite determinar el efecto relativo de la fuga en la longevidad de la carga de refrigerante actual en la instalación, y consecuentemente permite también priorizar su reparación, ya que proporciona una estimación del tiempo en el que el sistema perderá su capacidad frigorífica, y por ende, capacidad de mantener los productos o bienes bajo temperatura controlada.

  • Toneladas equivalentes de CO2 de la fuga

Por último, el indicador de Toneladas equivalentes de CO2 permite al usuario estimar el impacto medioambiental de las fugas detectadas. Para ello, el usuario debe previamente especificar el tipo de gas con el que cuenta su instalación. Con dicha información, AKONET.Cloud estima las toneladas equivalentes de CO2 que serían despedidas a la atmósfera en el siguiente año (si no se reparara la fuga).

Este indicador es significativo porque muestra una estimación del ahorro en toneladas equivalentes de CO2 que significa localizar y reparar la fuga detectada.

Los tres indicadores toman valores promedio diarios y forman parte del WIDGET del transmisor/sensor en AKONET.Cloud. A continuación se detalla toda la información mostrada en dicho Widget:

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Conclusiones

AKOGAS NDIR, junto con AKONET.Cloud, cuenta con indicadores avanzados para la localización y reparación de las fugas. Los indicadores se han construido para responder las preguntas: CUÁNDO se produce la fuga, CUÁNTO refrigerante se está fugando y, obviamente gracias a la ubicación física del transmisor/sensor, DÓNDE está ocurriendo esta fuga. Con estimaciones en dichos tres ejes, no solamente la detección y reparación, pero también la priorización y la toma de decisiones al respecto de la fuga (cambio de componentes, etc.) son posibles, lo que significa una nueva aproximación innovadora, única y revolucionaria en la lucha contra las fugas.