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Investigadores/as Institucionales

Benavente, Rosa MaríaAutor o CoautorPerdigones, AliciaAutor o CoautorGarcia, Jose LAutor o CoautorMazarron, Fernando RAutor (correspondencia)

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10 de junio de 2024
Publicaciones
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Artículo
Sí

Influence of hot water consumption patterns on the viability of low-temperature solar thermal systems in the food industry

Publicado en: Results in Engineering. 22 102140- - 2024-06-01 22(), DOI: 10.1016/j.rineng.2024.102140

Autores:

Benavente, RM; Perdigones, A; Baptista, F; García, JL; Mazarrón, FR
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Afiliaciones

Univ Evora, CHANGE Global Change & Sustainabil Inst, Escola Ciencias & Tecnol, Dept Engn Rural, P-7006554 Evora, Portugal - Autor o Coautor
Univ Evora, MED Medmediterranean Inst Agr Environm & Dev, Escola Ciencias & Tecnol, P-7006554 Evora, Portugal - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Agron Alimentaria & Biosi, Dept Ingn Agroforestal, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

The thermal demand in agri-food industries is characterised by its considerable variability, hindering the implementation of Solar Water Heating Systems (SWHS). The main objective of the study is to provide an overview of how consumption patterns influence the profitability and energy savings of SWHS in the sector, while also identifying additional key variables that affect their viability. For this purpose, approximately 1,300,000 cases have been examined, considering a wide range of consumption patterns, economic variables, and locations. Demand seasonality, weekly frequency and energy prices exhibit the greatest impact on the feasibility of SWHS. Uniformity of daily demand, location and investment cost are also determinants. Thus, single-day-per-week consumption patterns make SWHS unviable in most scenarios. However, with only three non-consecutive days, feasibility increases significantly, achieving paybacks of less than 5 years and energy savings of over 40 % when conditions are highly favorable. In strongly seasonal industries, the viability of SWHS is seriously compromised. The payback in patterns with a peak consumption in the early morning can double the value with uniform one (e.g., from 4 to 8 years in the most favorable scenarios at a price of 0.1 /kWh). The results tables reflecting payback and energy savings in thousands of different scenarios represent a valuable tool for decision-making in industries. By looking for the scenario with the most similar characteristics, it is possible to estimate the profitability and savings of the SWHS in a given industry, as well as the possible variations when changing the assumed variables.
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Palabras clave

Consumption patternEnergy savingEvacuated tube collectorHeating systemOptimizationPerformancePlanProfitabilitProfitabilitySeasonalitySolar water -heating systemSolar water-heating system

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Results in Engineering debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 6/179, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • WoS: 1
  • Scopus: 2
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 18 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
    • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/87554/

    Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

    • Visualizaciones: 130
    • Descargas: 54
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    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Portugal.

    Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (BENAVENTE LEON, ROSA MARIA) y Último Autor (RUIZ MAZARRON, FERNANDO).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido RUIZ MAZARRON, FERNANDO.

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    Objetivos del proyecto

    El estudio persigue los siguientes objetivos principales: analizar cómo los patrones de consumo de agua caliente afectan la rentabilidad y el ahorro energético de los sistemas solares térmicos de baja temperatura en la industria alimentaria; identificar las variables clave, como la estacionalidad de la demanda, frecuencia semanal y precios de la energía, que influyen en la viabilidad de estos sistemas; evaluar el impacto de la uniformidad diaria de la demanda, ubicación y coste de inversión en la factibilidad de los sistemas; determinar la influencia de patrones de consumo específicos, como días únicos o no consecutivos, en el retorno de la inversión y ahorro energético; y proporcionar una herramienta para estimar la rentabilidad y ahorro en diferentes escenarios industriales.
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    Resultados más relevantes

    El estudio analiza cómo los patrones de consumo de agua caliente afectan la viabilidad de sistemas solares térmicos de baja temperatura en la industria alimentaria. Se identificaron como variables clave la estacionalidad de la demanda, la frecuencia semanal y los precios energéticos, que impactan significativamente la rentabilidad y el ahorro energético. Los patrones de consumo de un solo día por semana resultan inviables en la mayoría de los casos, mientras que con tres días no consecutivos se logra una viabilidad notable, con periodos de amortización inferiores a 5 años y ahorros energéticos superiores al 40 % en condiciones favorables. La demanda estacional severa reduce considerablemente la viabilidad, duplicando el periodo de amortización en patrones con picos matutinos frente a demandas uniformes.
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