PLANTA DE FABRICACION DE CERVEZA Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE CERVEZA.

Planta de fabricación de cerveza con por lo menos un recipiente de maceración (3),

una cuba de clarificación (5), una caldera de mosto (7) y un alojamiento de agua (9), en la que al menos una parte del consumo de energía térmica de la fábrica de cerveza se cubre con colectores solares (25), en la que los colectores solares calientan directa o indirectamente un fluido a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura de 160ºC a 180ºC, caracterizada porque la energía térmica producida en los colectores solares (25) puede almacenarse temporalmente en un tanque de alta presión y, controlada por una unidad de control (27), se introduce en los consumidores de energía térmica, especialmente en el recipiente de maceración (3), en la cuba de clarificación (5), en la caldera de mosto (7), en el alojamiento de agua (9), en una planta de CIP (21) y/o en una bodega de botellas (23), especialmente para la limpieza de botellas, en la que el tanque de alta presión es un tanque de almacenamiento estratificado

Planta de fabricación de cerveza y procedimiento de fabricación de cerveza.

La invención se refiere a una planta de fabricación de cerveza con por lo menos un recipiente de maceración, una cuba de clarificación, una caldera de mosto y un alojamiento de agua, así como a un procedimiento de fabricación de cerveza según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 6.

Por el documento LATMIRAL G: "Energy problems and the brewing industry", BIRRA E MALTO BIRRA PERONI, NAPLES, ITALY, tomo 24, nº 11, 1979, página 3, ya se conoce una planta de fabricación de cerveza, así como un procedimiento de fabricación de cerveza según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 6. Aquí se suministran zonas individuales con energía solar.

Por el documento MURRAY O L: "Solar pasteurization of beer: a pilot application", TECHNICAL QUARTERLY, MASTER BREWERS' ASSOCIATION OF THE AMERICAS TECHNAPAC CO., ST. LOUIS, MISSOURI, USA, tomo 16, nº 1, 1979, se describen temperaturas de fluidos < 120ºC. En este documento no se almacena energía en un tanque de alta presión. La energía en exceso que no se introduce directamente al consumidor se almacena en un tanque de almacenamiento en forma de un material de cambio de fase. Aquí se alimenta respectivamente a un circuito de proceso por el tanque de almacenamiento.

La fabricación de cerveza es un procedimiento que requiere mucha energía necesitándose tanto energía eléctrica como energía térmica. En total, los costes de energía constituyen una proporción notable de los costes totales de fabricación de cerveza. Según la tendencia debe partirse de que la proporción de los costes de energía aumentarán más con la escasez de combustibles fósiles y los mayores precios de la energía asociados a ella.

Para disminuir la influencia de los costes de energía sobre los costes de fabricación, en las plantas de fabricación de cerveza convencionales se probó mejorar la recuperación de energía, así como el rendimiento total de la planta. Así, por ejemplo, el agua de alimentación se precalienta en un economizador mediante el enfriamiento de gases de combustión o se aprovecha vapor calentado que, en comparación con el vapor normal, es más transportable y, por tanto, se producen menos pérdidas. Para hacer adicionalmente más económica la producción de energía, cada vez más se usan centrales termoeléctricas en bloques que se usan tanto para la producción de corriente eléctrica como para la producción de agua caliente o vapor. Sin embargo, como éstas se basan igualmente en combustibles fósiles, tampoco son independientes de los aumentos de precio debido a la escasez de combustibles sólidos.

Por tanto, es objetivo de la presente invención proporcionar una planta de fabricación de cerveza, así como un procedimiento de fabricación de cerveza, para independizar las fábricas de cerveza de la necesidad de combustibles fósiles.

Según la invención, este objetivo se alcanza mediante las características de la reivindicación 1 y 6.

Con ayuda de colectores solares, que transforman la energía de los rayos del sol en energía térmica, se hace posible cubrir al menos una parte del consumo de energía térmica de la planta de fabricación de cerveza con ayuda de energía que no procede de combustibles fósiles. Para la aplicación en una fábrica de cerveza, en este caso es decisivo que los colectores solares se diseñen de forma que el fluido más templado necesario para el proceso de fabricación de cerveza pueda calentarse mediante la energía solar a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura de 160ºC a 180ºC. Por tanto, el calentamiento del fluido no se limita, como por lo demás es habitual en el uso de colectores solares en la industria cervecera, a la producción de agua templada de aproximadamente 50ºC a 60ºC.

Además, dependiendo de la necesidad de la planta de fabricación de cerveza, el calentamiento del fluido mediante los colectores solares puede realizarse directamente, es decir, el fluido circula por los colectores solares y allí se calienta, o indirectamente, es decir, un segundo fluido se calienta en el colector solar y mediante un intercambiador de calor se transmite energía térmica al fluido usado en el proceso de fabricación de cerveza.

Preferiblemente, la energía térmica producida en los colectores solares puede almacenarse temporalmente en un acumulador de calor y, controlada por una unidad de control, introducirse en los consumidores de energía térmica, especialmente en el recipiente de maceración, en la cuba de clarificación, en la caldera de mosto, en el alojamiento de agua, en una planta de CIP y/o en una bodega de botellas, especialmente para la limpieza de botellas. Así puede obtenerse, independientemente del transcurso del proceso de fabricación de cerveza, la energía térmica mediante los colectores solares y, dependiendo de la necesidad, introducirla de forma controlada a los consumidores de energía térmica individuales en la planta de fabricación de cerveza. El control o la regulación se refieren en este caso a la temperatura del fluido y/o al caudal resultando de estos parámetros la cantidad de energía térmica introducida.

Según una forma de realización preferida, la fábrica de cerveza puede presentar para el suministro de refrigeración una planta de refrigeración sortiva cuyo consumo de energía térmica se cubre al menos en parte por la energía térmica producida por los colectores solares. Convencionalmente, en las fábricas de cerveza se usan plantas de refrigeración por compresión que, sin embargo, presentan las mismas desventajas que los generadores de calor convencionales. Por el contrario, el uso de una planta de refrigeración sortiva proporciona la ventaja de que también pueda recurrirse a la energía térmica producida por los colectores solares para la producción del frío necesario.

Preferiblemente, como fluido puede usarse agua a presión elevada (agua a alta presión). Mediante el aumento de la temperatura de ebullición puede lograrse con el agua a alta presión en la fase líquida las altas temperaturas necesarias de al menos 120ºC, especialmente de temperaturas en un intervalo de 160 a 180ºC.

En una forma de realización preferida, los colectores solares pueden presentar colectores de ranuras parabólicos. Mediante el enfoque de los rayos del sol con ayuda de un espejo parabólico sobre las conducciones por las que circula un fluido que va a calentarse se calientan a temperaturas relativamente altas, especialmente temperaturas de hasta 400ºC. Así puede realizarse el calentamiento a 120ºC, especialmente a de 160 a 180ºC, para el fluido necesario en el procedimiento de fabricación de cerveza, también en latitudes que presentan menos radiación solar en comparación con países meridionales.

Con el calentamiento indirecto del fluido en los colectores solares, un aceite térmico, una sal fundida o vapor pueden servir preferiblemente para la absorción de la energía térmica. Con estos materiales pueden conseguirse altos rendimientos (superiores al 14%).

La invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de cerveza caracterizado porque el consumo de energía térmica de al menos una parte de las etapas del proceso de fabricación de cerveza, especialmente durante el macerado, clarificado y/o cocción del mosto, se cubre al menos en parte con un fluido calentado directa o indirectamente por colectores solares a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura en un intervalo de 160ºC a 180ºC. Por tanto, mediante el uso de energía térmica de los rayos del sol puede reducirse la dependencia de productores de energía térmica convencionales. Para hacer más económico el procedimiento que en la obtención de energía convencional es especialmente importante que el fluido pueda calentarse hasta las mayores temperaturas usadas en el proceso. En este caso, el fluido puede calentarse tanto directa como indirectamente.

Según una forma de realización preferida, el consumo de energía térmica durante la limpieza de botellas puede cubrirse al menos en parte con un fluido calentado directa o indirectamente por colectores solares a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura en un intervalo de 160ºC a 180ºC. Así, el uso ventajoso de la energía solar no sólo se limita al propio proceso de fabricación de cerveza, sino que puede usarse en todo el proceso de fabricación de cerveza. En la bodega de botellas es especialmente alto el consumo de energía durante la limpieza de botellas, de manera que es ventajoso el uso de energía...

1. Planta de fabricación de cerveza con por lo menos un recipiente de maceración (3), una cuba de clarificación (5), una caldera de mosto (7) y un alojamiento de agua (9), en la que al menos una parte del consumo de energía térmica de la fábrica de cerveza se cubre con colectores solares (25), en la que los colectores solares calientan directa o indirectamente un fluido a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura de 160ºC a 180ºC, caracterizada porque la energía térmica producida en los colectores solares (25) puede almacenarse temporalmente en un tanque de alta presión y, controlada por una unidad de control (27), se introduce en los consumidores de energía térmica, especialmente en el recipiente de maceración (3), en la cuba de clarificación (5), en la caldera de mosto (7), en el alojamiento de agua (9), en una planta de CIP (21) y/o en una bodega de botellas (23), especialmente para la limpieza de botellas, en la que el tanque de alta presión es un tanque de almacenamiento estrati- ficado.

2. Planta de fabricación de cerveza según la reivindicación 1, caracterizada porque para el suministro de refrigeración está prevista una planta de refrigeración sortiva (19) cuyo consumo de energía térmica está cubierto al menos en parte con la energía térmica producida por los colectores solares (25).

3. Planta de fabricación de cerveza según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el fluido es agua a presión elevada.

4. Planta de fabricación de cerveza según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los colectores solares (25) presentan colectores de ranuras parabólicos.

5. Planta de fabricación de cerveza según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque para la absorción de energía térmica durante el calentamiento indirecto del fluido en los colectores solares (25) sirve un aceite térmico, una sal fundida o vapor.

6. Procedimiento de fabricación de cerveza, en el que el consumo de energía térmica de al menos una parte de las etapas del proceso de fabricación de cerveza, especialmente durante el macerado, el clarificado y/o la cocción del mosto, se cubre al menos en parte con un fluido calentado directa o indirectamente por colectores solares (25) a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura en un intervalo de 160ºC a 180ºC, caracterizado porque la energía térmica producida en los colectores solares (25) se almacena temporalmente en un tanque de alta presión y, controlada por una unidad de control (27), se introduce en los consumidores de energía térmica, especialmente en el recipiente de maceración (3), en la cuba de clarificación (5), en la caldera de mosto (7), en el alojamiento de agua (9), en una planta de CIP (21) y/o en una bodega de botellas, especialmente para la limpieza de botellas, usándose como tanque de alta presión un tanque de almacenamiento estratificado.

7. Procedimiento de fabricación de cerveza según la reivindicación 6, caracterizado porque el consumo de energía térmica durante la limpieza de botellas se cubre al menos en parte con un fluido calentado directa o indirectamente por colectores solares (25) a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura en un intervalo de 160ºC a 180ºC.

8. Procedimiento de fabricación de cerveza según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el consumo de energía térmica de una planta de refrigeración sortiva (19) durante la fabricación de agua helada se cubre al menos en parte con un fluido calentado directa o indirectamente por colectores solares (25) a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente a una temperatura en un intervalo de 160ºC a 180ºC.

9. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la planta de fabricación de cerveza presenta adicionalmente un dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) que puede conectarse en caso de necesidad y que introduce adicionalmente energía térmica en el fluido que va a calentarse mediante los colectores solares (25).

10. Planta de fabricación de cerveza según la reivindicación 9, caracterizada porque la planta comprende un dispositivo (77) que registra si la potencia de los colectores solares (25) es suficiente para cubrir el consumo de energía de consumidores de calor a los que se les introduce energía térmica mediante el fluido, especialmente para calentar el fluido a una temperatura de al menos 120, especialmente de 160 a 180ºC, y que permite conectar el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) cuando la potencia de los colectores solares (25) no es suficien- te.

11. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizada porque la potencia del dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) puede adaptarse a la potencia de los colectores solares (25).

12. Planta de fabricación de cerveza según al menos la reivindicación 9, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) calienta fluido en el tanque de alta presión (11).

13. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque una parte del agua calentada por los colectores solares (25) se introduce como vapor en los consumidores de calor (69) que necesitan vapor como medio de calefacción,

una parte del fluido calentado por los colectores solares que está almacenado en el tanque de almacenamiento a alta presión (11), se introduce en los consumidores de calor (68) que necesitan agua caliente y

una parte del agua calentada por los colectores solares se introduce en una planta de refrigeración por absorción (19) que proporciona refrigerante a los consumidores de frío (76).

14. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) conectado produce en caso de necesidad vapor para los consumidores de calor (69) que necesitan vapor.

15. Planta de fabricación de cerveza según la reivindicación 14, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) está conectado aguas abajo a un compresor de chorro de vapor (71).

16. Planta de fabricación de cerveza según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) conectado conduce en caso de necesidad energía térmica a la planta de refrigeración por absorción (19).

17. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque el agua calentada para los consumidores de calor (69) que necesitan vapor como medio de calefacción se introduce en un tanque de expansión (72) del que la fase vapor se introduce en un compresor de chorro de vapor (71) antes de introducirse en el consumidor de calor (69).

18. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5 ó 9 a 18, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) puede funcionar mediante una planta de cogeneración mediante fuentes de energía renovables.

19. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5 ó 9 a 18, caracterizada porque el alojamiento de agua (9) comprende un tanque de agua templada (13), un tanque de agua fría (15), un tanque de agua helada (17) y un tanque de agua caliente (62), en la que el fluido calentado por colectores solares (25) se almacena en un acumulador de calor separado, el tanque de almacenamiento a alta presión (11).

20. Planta de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 9 a 19, caracterizada porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) comprende varios generadores de vapor de alta velocidad.

21. Procedimiento de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque al fluido que va a calentarse mediante los colectores solares (25) se le introduce en caso de necesidad adicionalmente energía térmica mediante un dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) que puede conectar- se.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque se registra si la potencia de los colectores solares (25) es suficiente para cubrir el consumo de energía de consumidores de calor a los que se les introduce energía térmica mediante el fluido, especialmente para calentar el fluido a una temperatura de al menos 120ºC, especialmente de 160 a 180ºC, en el que el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) se conecta cuando la potencia de los colectores solares (25) no es suficiente.

23. Procedimiento de fabricación de cerveza según al menos una de las reivindicaciones 21 a 22, caracterizado porque una parte del fluido calentado por los colectores solares (25) se introduce como vapor en los consumidores de calor (69) que necesitan vapor como medio de calefacción,

una parte del fluido calentado por los colectores solares que está almacenado en el tanque de alta presión (11) se introduce en los consumidores de calor (68) que necesitan agua caliente y

una parte del fluido calentado por los colectores solares (25) se introduce en una planta de refrigeración por absorción (19) que proporciona refrigerante a los consumidores de frío (76).

24. Procedimiento de fabricación de cerveza según al menos la reivindicación 23, caracterizado porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) conectado proporciona vapor para los consumidores de calor (69) que necesitan vapor.

25. Procedimiento de fabricación de cerveza según al menos la reivindicación 23, caracterizado porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) conectado conduce energía térmica a la planta de refrigeración por absorción (17).

26. Procedimiento de fabricación de cerveza según al menos la reivindicación 23, caracterizado porque el dispositivo generador de vapor de alta velocidad (70) conectado calienta agua en el tanque de alta presión (11).

27. Planta de fabricación de cerveza según una de las reivindicaciones 1 a 5 ó 9 a 11, caracterizada porque la planta de fabricación de cerveza comprende además un dispositivo generador de vapor que en caso de necesidad puede elevar la cantidad de calor introducida para una zona de vapor, zona de agua caliente y zona de refrigeración.