Refrigeración comercial con tecnología de desplazamiento para CO₂

Case Studies

Case Study Co-operative Group

Copeland’s CO₂ scroll technology proves its worth in the field.

_{^{“Cuando Copeland nos propuso ser socios para probar esta nueva tecnología, nos entusiasmaron las oportunidades que presentaría para la innovación en el diseño de sistemas. Esta tecnología se convertirá en un verdadero cambio en la innovación del sector. La tecnología tradicional de compresor scroll ha sido un referente en la industria durante años para las aplicaciones de pequeños comercios. La evolución de la tecnología scroll para el CO₂ transcrítico aportará grandes ventajas, como el aumento de la eficiencia, la reducción de los niveles de ruido y la posibilidad de crear sistemas más pequeños”.}}

^{_{Mike Gittoes, director general de Arctic Circle}}

Ya en 2017, la cadena de supermercados británica The Co-Operative Group (The Coop) se comprometió a sustituir gradualmente los sistemas de refrigeración basados en HFC de sus tiendas minoristas por refrigerantes CO2 . Como resultado, la innovadora tecnología Copeland scroll para CO2 para sistemas booster transcríticos se probó exitosamente como parte de una prueba de campo de 18 meses entre The Coop y su socio de Plant Manufacturing, Arctic Circle Ltd.

Alta eficiencia gracias al nuevo diseño del sistema

La última solución lanzada por Copeland, líder mundial en el sector de compresores scroll, demostró ser un gran éxito en todos los aspectos debido a su alta eficiencia en ausencia del diseño de sistema estándar e inevitablemente complejo. Además de requerir un espacio mínimo, también genera menos ruido en comparación con los sistemas booster convencionales, lo que ofrece numerosas ventajas, sobre todo en ubicaciones en el centro de la ciudad. Tras el éxito de la prueba, The Co-Operative Group tiene previsto introducir la nueva solución de Copeland en otras sucursales.

The Coop es una de las mayores cadenas de supermercados del Reino Unido, con más de 2500 tiendas en todo el país. En respuesta a la creciente conciencia medioambiental y a la eliminación progresiva de los gases fluorados desde 2015, la empresa se encontró con la necesidad de convertir gradualmente los sistemas de refrigeración de sus tiendas a una tecnología sostenible y preparada para el futuro, basada en el CO2. como refrigerante natural. El nuevo sistema tenía que ofrecer ventajas significativas, no solo en términos de eficiencia y confiabilidad, sino también en términos de ciertos factores subyacentes relacionados con las ubicaciones abrumadoramente urbanas de las sucursales. Para garantizar un uso óptimo del costoso pero mínimo espacio disponible en comparación con el sistema existente, el nuevo sistema de enfriamiento debía ocupar mucho menos espacio y tener un peso considerablemente menor. Otro requisito imprescindible en la lista de requisitos era la reducción significativa de las emisiones de ruido para evitar molestar a los vecinos con el ruido de funcionamiento.

Pruebas extensivas de la durabilidad en el almacén para el sistema booster scroll para CO₂

Copeland colaboró con un equipo de ingenieros de The Coop y su socio de sistemas Arctic Circle Ltd en la selección de una tienda para la instalación de prueba del sistema, con el fin de verificar la eficiencia de su innovador diseño en combinación con un sistema booster de R744 en el mundo real. No tardaron en encontrar el candidato perfecto, una tienda situada en Malmesbury con 750 metros cuadrados de superficie. A partir de la información facilitada en la tienda, Copeland desarrolló un concepto de sistema a medida para un período de prueba de 18 meses. Además de otros componentes, el nuevo sistema contaba con seis compresores Copeland scroll para aplicaciones de CO₂ transcríticas con sistemas de accionamiento optimizados, que incluía velocidades variables, válvulas de control y un sistema de control electrónico integrado. La potencia de enfriamiento necesaria fue de 68 kW para la refrigeración normal (evaporación a -6 °C) y de 10 kW para la congelación (evaporación a -28 °C).

Instalación, puesta en servicio y optimización por parte de un equipo de expertos

A petición del cliente, un equipo conjunto de expertos instaló y puso en marcha el sistema. Estas tareas incluyeron una revisión del lugar de instalación, la configuración de recalentamiento de las unidades de refrigeración, la supervisión del comportamiento del retorno del aceite y la garantía del funcionamiento óptimo de varios otros factores críticos. En cuanto al software, el sistema de control y monitorización de la solución de desplazamiento para CO₂ debía integrarse en el sistema de administración de edificios (BMS) existente que se utiliza para gestionar todas las tiendas que posee The Co-Operative Group en el Reino Unido. Como la unidad de control de Copeland es totalmente compatible con el BMS, esta conexión pudo implementarse sin una puerta de enlace adicional, lo que permitió ahorrar tiempo y dinero. El equipo de ingenieros optimizó continuamente el sistema durante la fase de prueba. Los conocimientos adquiridos en la prueba de campo permitirán reducir aún más los gastos de funcionamiento en futuras instalaciones.

Una resistencia impresionante: durante la prueba, que duró 18 meses en total, el sistema ofreció un rendimiento de enfriamiento confiable desde el principio durante el verano más caluroso del hemisferio norte que se haya registrado (de junio a agosto de 2020).

^{Nivel de ruido bajo y ahorro de espacio}

“Con un nivel de ruido más bajo que el de los compresores alternativos, esta flamante tecnología scroll para CO₂ garantiza el cumplimiento de los niveles de ruido más exigentes. Esto es especialmente importante para The Coop, teniendo en cuenta su gran número de tiendas urbanas. De hecho, el nivel de ruido del sistema en funcionamiento era tan bajo que al entrar por primera vez en el recinto de la planta me pregunté si la unidad estaba operando. The Coop siente profundo orgullo de haber podido facilitar esta tecnología emprendedora, que es probablemente el secreto mejor guardado de los últimos tiempos en cuanto a diseño de nuevas soluciones de refrigeración. La planta ha funcionado de forma admirable durante los últimos 18 meses, y disponer ahora de las versiones producidas en fábrica supone un importante paso adelante respecto al desarrollo del prototipo original. Los compresores son muy compactos y ofrecen un diseño de planta de menor tamaño, ya que el espacio disponible es realmente escaso para The Coop."

Adrian Crowther, director de Diseño y Normas (Refrigeración), The Co-Operative Group

Ventajas clave: más eficiente, más liviano y más silencios

Una de las características clave del nuevo sistema es el diseño significativamente más delgado del circuito de refrigerante. Las innovadoras tecnologías empleadas en el nuevo sistema han permitido a Copeland olvidarse del uso de numerosos componentes adicionales que suelen utilizarse para aumentar la eficiencia en los sistemas de CO₂, como los compresores paralelos para recircular el gas instantáneo. Durante la prueba realizada en Malmesbury, los componentes que se adaptaron a la perfección permitieron que el sistema booster de Copeland scroll para CO2 alcanzara el nivel de eficiencia alcanzado por los sistemas de compresión en paralelo.

El diseño compacto también ha permitido reducir considerablemente el tamaño y el peso del sistema. El sistema booster scroll para CO₂ pesa alrededor de un 60 % menos que otros productos similares. En total, pesa alrededor de 600 kg menos que una solución comparable con tecnología convencional. La construcción que permite ahorrar espacio y el bajo peso facilita la instalación en lugares donde el espacio es limitado, como por ejemplo en el techo, que suele ser la única opción en muchas tiendas. Una ventaja adicional es que el nuevo sistema es mucho más silencioso que el sistema de refrigeración con compresores alternativos instalado anteriormente en la tienda de Malmesbury.

Durante la prueba, que duró 18 meses en total, el sistema ofreció un rendimiento de enfriamiento confiable desde el principio durante el verano más caluroso del hemisferio norte (de junio a agosto de 2020) desde que se tienen registros. Foto: Copeland.

De acuerdo al resultado de la ejecución de la prueba de 18 meses, The Co-operative Group ha decidido instalar gradualmente el sistema booster Copeland scroll para CO₂ en muchas otras tiendas. Foto : Copeland.

Conclusión: un innovador sistema basado en CO₂ para aplicaciones de refrigeración de tamaño pequeño a mediano

La innovación tecnológica de Copeland scroll para CO₂ con inyección de vapor dinámica (DVI) para sistemas booster se caracteriza por su alta eficiencia, sus dimensiones compactas, su bajo peso y la reducción significativa de las emisiones de ruido. Como resultado, las ventajas y el potencial que ofrecen los sistemas de refrigeración basados en CO₂ pueden utilizarse ahora de forma eficiente en áreas pequeñas y medianas. El sistema contribuye de forma significativa a aumentar la sostenibilidad, la competitividad y la viabilidad futura de los operadores de supermercados. Basándose en el resultado de los 18 meses de prueba, The Co-Operative Group ha decidido instalar gradualmente el sistema booster de desplazamiento para CO₂ Copeland en muchas otras tiendas.

Ficha técnica de la prueba de campo

Proyecto
The Co-Operative Group – Sistema de refrigeración de CO₂ para pequeñas y medianas aplicaciones minoristas

Conversión de una tienda de supermercado de 750 m² a la tecnología Copeland scroll para CO₂ para sistemas booster
Preparación de un concepto de sistema personalizado
Evaluación práctica de 18 meses del sistema innovador
Optimización continua de todos los componentes para instalaciones futuras

Logro
La instalación de prueba tuvo una gran respuesta

Rendimiento de enfriamiento confiable desde el comienzo durante la ejecución de la prueba de 18 meses, incluso durante una ola de calor extrema
Alto grado de eficiencia con un sistema menos complejo (en comparación con los sistemas booster estándar)
Reducción significativa en las emisiones de ruido (en comparación con los sistemas booster estándar)

Sistema
booster Copeland scroll para CO₂– detalles técnicos

El sistema booster Copeland scroll para CO₂ incluye, entre otros, los siguientes componentes
4 compresores scroll MT para CO₂; DVI
2 compresores scroll para CO₂ LT; sin inyección
Controlador Copeland scroll para CO₂ XC Pro; Xweb 500 EVO
Gestión del aceite TraxOil OM5