Blog

Rozwiązania energooszczędne w piekarnictwie

Rosnące w ekspresowym tempie ceny prądu i gazu motywują właścicieli firm do wdrożenia działań, zmierzających do poprawy efektywności energetycznej swoich przedsiębiorstw. W przypadku piekarnictwa największe korzyści przynieść może modernizacja posiadanego parku maszynowego, wymiana przestarzałych urządzeń na nowsze i bardziej energooszczędne, a także zmiana procesu technologicznego produkcji.

Rys. 1: Nowoczesny piec taśmowy z odzyskiem ciepła w piekarni – skrócenie czasu wypieku i niższe zużycie energii. Źródło: NT+

Produkcja wyrobów piekarniczych i cukierniczych obejmuje wiele etapów, z których każdy pochłania duże ilości energii. Aż za połowę całego zużycia odpowiada proces pieczenia, a reszta podzielona jest pomiędzy inne działania, bezpośrednio związane z wytwarzaniem produktów piekarni (wyrastanie, chłodzenie, gorąca woda, sprężone powietrze) oraz zużycie pozaprodukcyjne (w tym oświetlenie i ogrzewanie). Optymalizacja zużycia energii w piekarni polega zatem na przeanalizowaniu każdego z tych procesów i jego usprawnieniu, dzięki wymianie mało wydajnych urządzeń na nowsze i bardziej energooszczędne lub też udoskonaleniu istniejących sprzętów.

Które działania mogą przynieść najlepszy efekt w przypadku branży piekarniczej?

1. Modernizacje w obrębie posiadanego pieca

Z uwagi na fakt, że najbardziej energochłonnym procesem produkcji pieczywa jest wypiekanie, pierwszy etap działań modernizacyjnych w piekarni powinien obejmować redukcję kosztów energii w piecach. Pakiet najbardziej podstawowych i najprostszych do wdrożenia rozwiązań w tym zakresie obejmuje izolację drzwi pieca wraz z rezygnacją z szyby, zastosowanie uszczelek dookoła drzwi pieca, a także polepszenie izolacji ścian, poziomów oraz głównego szybu pieca. Wśród zalecanych działań znajduje się także zastosowanie w piecu automatyki do oświetlenia (włączanie światła tylko wtedy, gdy drzwi są otwarte), wykorzystanie funkcji, pozwalających na ustawianie i kontrolowanie temperatury oraz parametrów wypieku dla każdego poziomu pieca indywidualnie, a także regulacja ilości powietrza w palnikach, ponieważ jego nadmiar powoduje nadmierne zużycie gazu. Do mniej oczywistych, ale również bardzo skutecznych pomysłów, należy między innymi zastosowanie powłok odblaskowych na palnikach i ścianach wewnętrznych pieców, a także na naczyniach piekarniczych. Takie powłoki pochłaniają ciepło i oddają je później w postaci fal energii podczerwonej, co zwiększa efektywność energetyczną pieca i pozwala zmniejszyć ilość wymaganego paliwa nawet o 20%.

2. Wymiana pieca na nowy

Wprowadzenie modernizacji w obrębie pieca, w tym zaizolowanie newralgicznych punktów i automatyzacja niektórych trybów pracy, to pakiet działań, mających na celu wykorzystanie potencjału posiadanych urządzeń. W niektórych przypadkach konieczna jest jednak wymiana pieca na nowy, bardziej efektywny i energooszczędny. Najbardziej optymalny w takiej sytuacji jest piec na podczerwień. Urządzenie to wykorzystuje płyty ceramiczne ogrzewane płomieniem lub cewką elektryczną do ogrzewania lub generowania energii podczerwonej i przekazuje ją na powierzchnię pieczonego produktu, ale bez podwyższania temperatury otaczającego go powietrza. Piece na podczerwień są o 50-80% bardziej wydajne niż tradycyjne urządzenia, a ich dodatkową zaletą jest fakt, że skracają czas pieczenia o ponad połowę – przykładowo proces pieczenia, który w klasycznym piecu trwa ponad 15 minut zostaje skrócony do 6 minut. Aby osiągnąć jeszcze lepsze efekty i dodatkowo obniżyć zapotrzebowanie energetyczne przedsiębiorstwa, warto połączyć wymianę pieca z unowocześnieniem reszty parku maszynowego.

3. Izolacja pomieszczeń chłodniczych

Drugim najbardziej energochłonnym procesem w piekarnictwie jest chłodzenie, gdzie ciepło emitowane z pieców jest często absorbowane przez chłodziarki, co znacznie zmniejsza wydajność urządzeń. Aby uniknąć takich sytuacji, warto poprawić izolację termiczną pomieszczeń chłodniczych, samych lodówek i chłodni, a także zadbać o poprawę ciśnienia ssania i tłoczenia w instalacji chłodzenia. Aby instalacja była wydajna, różnica ciśnień musi być optymalna. Efektywne obniżenie ciśnienia tłoczenia o 1% daje poprawę wydajności o około 2%.

4. Odzysk ciepła i ponowne jego wykorzystanie

Kolejnym rozwiązaniem, które doskonale sprawdza się w przypadku piekarnictwa, jest odzyskiwanie ciepła odpadowego pochodzącego ze spalin, wytwarzanych przez pracujący piec i ponowne wykorzystanie go w instalacji, na przykład do wstępnego podgrzewu powietrza zasilającego palnik. Piece działające w tej technologii pozwalają na zmniejszenie zużycia gazu nawet o 30% i tym samym gwarantują znaczne oszczędności finansowe. Warto jednak zaznaczyć, że w przypadku branży piekarniczej ciepło odzyskiwać można nie tylko z pieca, ale również z wielu innych układów, na przykład z wody odpadowej, sprężarek powietrza, chłodziarek oraz systemów transkrytycznych CO2. Pozyskaną w tych procesach energię można wykorzystać następnie w innych procesach w piekarni – zarówno wymagających podgrzewania (np. garowanie, wstępne podgrzewanie wody zasilającej piec, zasilanie wymienników ciepła czy osuszanie), jak i chłodzenia (np. wytwarzanie wody lodowej, chłodzenie mieszarek, naczyń i opóźniaczy, klimatyzacja, mrożenie).

5. Wprowadzenie zmian w procesie wyrastania (garowania)

Następnym rekomendowanym sposobem na znaczące oszczędności jest zastosowanie w procesie garowania autonomicznych modułów, które mogą być włączane i wyłączane w zależności od potrzeb. Dzięki temu można ograniczyć prawie do zera straty energii, wynikające z dostępu do poszczególnych partii produktu. Przy okazji tej zmiany udaje się też poprawić jakość samych produktów piekarniczych, ponieważ podczas wyrastania mają one zapewnioną stabilną temperaturę. Co ciekawe, duże oszczędności energii w procesie garowania (aż do 60%) pozwalają uzyskać także ultradźwiękowe nawilżacze, które w wielu piekarniach używane są w procesie rozrostu ciasta w celu polepszenia jakości produktu końcowego.

6. Wymiana oświetlenia w zakładzie produkcyjnym

Oświetlenie to kolejny punkt, który powinien zostać uwzględniony w procesie wdrażania energooszczędnych rozwiązań w piekarni. Pomimo że oświetlenie nie ma wpływu na sam proces produkcyjny, to jednak pochłania ono znaczne nakłady energii, nierzadko zużywając ją całkowicie niepotrzebnie. Aby uniknąć marnowania energii i uzyskać nawet 60-70% oszczędności, warto zastosować oddzielne obwody oświetlenia (minimalny dla okresów przestoju i standardowy do pełnej produkcji), wykorzystać sensory ruchu oraz czujniki natężenia do regulacji oświetlenia i wymienić żarówki lub lampy na energooszczędne typu LED. Dobrą praktyką powinno być także automatyczne włączanie świateł tylko wtedy, gdy jest to potrzebne.

7. Monitorowanie zużycia energii

Ostatni element w procesie modernizacji przedsiębiorstwa to zastosowanie rozwiązań, dzięki którym będzie można precyzyjnie zestawić i porównać zużycie energii z ilością wytworzonych produktów. Taki monitoring najlepiej sprawdza się na poziomie poszczególnych urządzeń i procesów, a obejmować może większość źródeł energii, np. elektrycznej lub gazu. W tym przypadku istotna jest szczegółowość kontroli i szybkość reakcji w przypadku zidentyfikowania źródeł strat energii. Zastosowanie takich rozwiązań jak system czujników i pomiar w czasie rzeczywistym może pozwolić na oszczędności na poziomie kilkudziesięciu procent, w zależności od procesu lub źródła energii.

Rozwiązania energooszczędne w piekarnictwie – od decyzji do wdrożenia

Przedstawione powyżej rozwiązania to szansa na zmniejszenie kosztów prowadzenia biznesu, a także na uczynienie firmy bardziej przyjazną środowisku naturalnemu. Warto jednak mieć na względzie, także to, że każde przedsiębiorstwo ma inną specyfikę oraz uwarunkowania, dlatego działania prowadzące do ograniczenia zużycia energii zawsze powinny być dopasowane do potrzeb konkretnego obiektu. Ważną kwestią jest również stworzenie optymalnego planu wdrożenia poszczególnych modernizacji, najlepiej powiązanego z całą strategią biznesową i inwestycyjną firmy. Brak odpowiedniej analizy sytuacji wyjściowej czy też wybór niewłaściwych rozwiązań może sprawić, że inwestycja pochłonie ogromne nakłady środków, lecz nie przyniesie pożądanych efektów.

Jak zatem przeprowadzić modernizację, aby jej efektem był jak największy zwrot z inwestycji? W pierwszej kolejności należy przeprowadzić Audyt Energetyczny Przedsiębiorstwa, który pomoże zidentyfikować główne źródła start energii w przedsiębiorstwie i wykaże, które procesy warto zmodernizować. NEGA-Energy od ponad 10 lat zajmuje się tego typu analizami dla firm z branży piekarniczej, dlatego też jest w stanie zaproponować takie działania, które zagwarantują jak największe oszczędności przy jak najniższych nakładach czasu i pieniędzy. Ponadto jesteśmy w stanie pomóc inwestorom w pozyskaniu środków finansowych na przeprowadzenie modernizacji poprzez skorzystanie z systemu Świadectw Efektywności Energetycznej (tzw. Białe Certyfikaty) oraz innych rozwiązań. Przekonało się o tym wielu naszych klientów, czego potwierdzeniem są konkretne liczby. Jeden z naszych partnerów – po rekomendacjach audytorów NEGA-Energy – zdecydował się między innymi na zmianę ciągu technologicznego z dwóch tunelowych pieców piekarniczych na jeden z instalacją odzysku ciepła, przy jednoczesnej zmianie technologii wypieku na bardziej efektywną energetycznie, a także wymienił istniejącą suszarnię taśmową na dwie nowe suszarnie bębnowo-fluidyzacyjne o znacznie wyższej efektywności energetycznej i wydajności produktowej. Skutkiem wdrożonego przedsięwzięcia był wzrost wydajności produkcji o około 24%, zmniejszenie zapotrzebowania na gaz o ok. 30% i roczny spadek wielkości emisji CO2 o ok. 40%. Inwestycja w wysokości około 1 miliona zł (1,7 mln pomniejszone o uzyskane „Białe Certyfikaty” o wartości ok. 700 tys.) zwróciła się po okresie krótszym niż dwa lata.

Jeżeli planujesz zmodernizować swój zakład produkcyjny, chcesz dowiedzieć się więcej na temat dedykowanych Twojemu przedsiębiorstwu rozwiązań energooszczędnych i uzyskać informacje o finansowaniu inwestycji z wykorzystaniem Białych Certyfikatów, zapraszamy do kontaktu – formularz.

Chcesz sprawdzić potencjał oszczędności?

Prześlij 12-miesięczne profile zużycia energii i krótki opis linii produkcyjnej. Otrzymasz wstępną ocenę potencjału (technicznego i finansowego) oraz rekomendację kolejnych kroków: audyt, finansowanie, harmonogram.

O NEGA-Energy

Niezależne doradztwo techniczno-finansowe dla przemysłu spożywczego i piekarnictwa. Łączymy inżynierię procesową, audyty energetyczne i wsparcie w finansowaniu (w tym Białe Certyfikaty oraz Kredyt Ekologiczny / EkoMax), aby Twoja modernizacja była i technicznie trafna, i biznesowo uzasadniona.

Skontaktuj się: formularz lub biuro@nega-energy.pl.