Diseño sostenible de una planta procesadora de queso mozzarella en Quevedo mediante la implementación de energías
renovables pp. 179 - 195 / Volumen 6, número 3 / DOI: https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i3.302
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Fecha de aceptación: 06 / 05 / 2025
Fecha de publicación: 18 / 07 / 2025
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Diseño sostenible de una planta procesadora de queso mozzarella en Quevedo
mediante la implementación de energías renovables
Sustainable design of a mozzarella cheese processing plant in Quevedo through the
implementation of renewable energies
RESUMEN
Palabras clave
ABSTRACT
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1. INTRODUCCIÓN
Diseño sostenible de planta procesadora de queso mozzarella
Herramienta SketchUp para la modelación 3D
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Consumo energético de la planta
Implementación de energías renovables
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales
Métodos
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Diseño de la investigación
Fase 1: Evaluación energética en la ciudad de Quevedo
Análisis de recursos energéticos renovables
Tabla 1:
Recurso Energético Unidad Valor Promedio
Velocidad del Viento
Fuente: Ministerio de Energía y Recursos Naturales No Renovables de Ecuador, (2024)
Estudio climático de la zona
Tabla 2:
Parámetros de la zona Datos registrados
Clima
Parámetros de la zona Datos registrados
Fuente: Cabrera et al., (2024).
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Identicación de oportunidades energéticas
Potencial solar en condiciones locales
Evaluación de la energía eólica de baja escala
Aprovechamiento energético de la biomasa agrícola
Simulación de escenarios energéticos híbridos
Georreferenciación de zonas estratégicas
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Fase 2: Determinación de necesidades energéticas
Estimación del consumo energético
Tabla 3:
Proceso Energía (kWh/día)
200
50
Total 550
Fuente: Manual de Energía para la Industria Alimentaria (2023)
Perl de carga
Análisis energético paneles solares
Fase 3: Arquitectura del sistema energético
Diseño del sistema de energía renovable
Determinación del perl de carga
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Tabla 4:
Tecnología Capacidad Rendimiento Costo (USD)
35,000
25,000
Fuente: Paneles solares y baterías de litio, (2024)
Fase 4: Normativas y regulaciones de producción del queso mozzarella
Normativas para el personal y maquinarias
Normativas de Calidad y Medio Ambiente
Valor nutricional de queso mozzarella
Requisitos microbiológicos
Tabla 5:
Requisitos n m M C Métodos de ensayo
5
5
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Requisitos n m M C Métodos de ensayo
5
5 - 0
5 0
Fuente: Paneles solares y baterías de litio, (2024)
Diagrama de ujo del proceso de producción del queso mozzarella
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diseño estructural y distribución de la planta procesadora de queso mozzarella
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Tabla 6:
Zona Funcionalidad
Procesamiento
Fuente: Martínez, (2022)
Optimización de la distribución interna
Mejora logística y seguridad
Diseño estructural del exterior de la planta agroindustrial en Sketch Up
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Figura 1:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural del interior de la planta agroindustrial en Sketch Up
Figura 2:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural del tanque de enfriamiento en Sketch Up
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Figura 3:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural de la prensa hidráulica en Sketch Up
Figura 4:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural lavadora de queso en Sketch Up
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Figura 5:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural cuba quesera en Sketch Up
Figura 6:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural pasteurizador de leche en Sketch Up
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Figura 7:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Diseño estructural empacadora en Sketch Up
Figura 8:
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Implementación de tecnologías limpias en la planta en Sketch Up
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Tabla 7:
Tecnología Capacidad Impacto
Paneles solares
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Dimensionamiento de SFV para una planta procesadora de queso mozzarella
Datos del sistema fotovoltaico (SFV)
• Consumo diario de la planta:
• Porcentaje de consumo a cubrir con SFV:
• Energía a generar:
SFV
• Irradiación solar promedio en Quevedo:
• Eciencia del sistema fotovoltaico:
Datos del panel solar y del inversor:
• Potencia nominal del panel:
• Voltaje nominal del panel (V
panel
):
• Corriente nominal del panel (I
panel
):
• Voltaje nominal del inversor (V
inversor
)
Cálculo de la Potencia Total Requerida
• E
SFV
• H
• η
PSFV=ESFV/(H*η )
PSFV= kWp
Cálculo del Número Total de Paneles
P
panel
N
total=PSFV/(Ppanel)
N
total
Cálculo del Número de Paneles en Serie
N
s=Vinversor/(Vpanel)
N
s
Cálculo del Número de Cadenas en Paralelo
N
p=Ntotal/(Ns)
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N
p
• N
total
• N
s
Inversión económica en energías renovables.
Análisis económico y retorno de inversión (ROI)
Tabla 8:
Tecnología
Costo Inicial
(USD)
Vida Útil
(años)
Ahorro Anual
(USD)
Tiempo de Recu-
peración (años)
ROI
Estimado (%)
Sistema
Fotovoltaico
25
Biodigestor
20
Total Inversión
Fuente: Cabrera et al., (2024).
Reducción de huella de carbono
4. CONCLUSIONES
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REFERENCIAS
Diseño sostenible de una planta procesadora de queso mozzarella en Quevedo mediante la implementación de energías
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Revista Cientíca de Ingeniería Ambiental
Journal of Industrial Engineering
