Los minoristas se enfrentan a desafíos a la hora de elegir el mejor refrigerante y arquitectura de los sistemas para sus tiendas. Deben cumplir estrictos requisitos regulatorios para el uso de tecnología preparada para el futuro, a la vez que tienen en cuenta los factores económicos a la hora de tomar decisiones.
En contra de los gases de efecto invernadero
En la última década, se presentaron muchos nuevos refrigerantes de hidrofluorocarbonos y arquitecturas de sistemas para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y, por consiguiente, reducir el impacto del calentamiento global establecido por el protocolo de Kioto. La refrigeración comercial ha estado en el centro de atención del medio ambiente. Especialmente porque los estudios de fugas han dejado en evidencia los verdaderos efectos de las emisiones de hidrofluorocarbonos (HFC) en los sistemas centralizados. Aunque el ratio de fuga asociado a esta arquitectura del sistema ha disminuido, sigue siendo algo elevada.
La normativa F-Gas (UE) 517/2014 es uno de los problemas más apremiantes de nuestro sector en la actualidad, ya que impone restricciones a la elección de refrigerantes y, por tanto, afecta a la arquitectura de los sistemas. A medida que avanza la reducción progresiva de los HFC, los protagonistas de la refrigeración comercial se ven obligados a identificar alternativas verdaderamente sostenibles que maximicen los beneficios medioambientales, económicos y operativos.
Para recordar: el Protocolo de Kioto y la Enmienda de Kigali
En 1997 se fijaron objetivos vinculantes de reducción de emisiones para los países industrializados de todo el mundo. El objetivo: limitar el calentamiento global centrándose en las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, en 2016, la Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal de 1987 estableció un agresivo calendario de reducción progresiva global de los HFC. Se introdujeron los HFC para sustituir a los clorofluorocarbonos (CFC) y a los hidroclorofluorocarbonos (HCFC). Esto se debe a que son responsables del debilitamiento de la capa de ozono atmosférica.
CO2: El refrigerante del futuro
La creciente preocupación medioambiental por las posibles emisiones directas a la atmósfera de los sistemas de refrigeración basados en HFC ha llevado a un resurgimiento del dióxido de carbono (CO2) en el mercado de la refrigeración. Originalmente uno de los primeros refrigerantes utilizados hace casi 100 años, sus beneficios y propiedades medioambientales lo convierten en una buena alternativa para el presente y el futuro.
Desencadenante | Año | Refrigerantes |
Lo que fuese efectivo | Finales del siglo XIX | Refrigerantes naturales como NH3, CO2, SO2 etc. |
Seguridad y durabilidad | 1930 - 1990 | CFC y HCFC |
Reducción de la capa de ozono - Protocolo de Montreal | 1987 | Introducción de los HFC, reducción progresiva de los CFC y HCFC |
Calentamiento global - Protocolo de Kioto | 1997 | Incorporación de los HFC en la lista de posibles gases de efecto invernadero, introducción de refrigerantes con bajo GWP |
Calentamiento global - Iniciativa europea de gases fluorados CE 842/2006 | 2006 | Control y prevención para reducir las emisiones de los gases fluorados de efecto invernadero contemplados en el Protocolo de Kioto |
Calentamiento global - Revisión de la versión de la normativa F-gas de la UE - UE 517/2014 | 2015 | Reducción progresiva de los HFC en la UE de un 79% para 2030, alternativas de refrigerantes naturales (CO2, NH3, HC) y HFC con bajo GWP |
Calentamiento global - Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal | 2016 | Reducción mundial de los HFC |
Calentamiento global - Revisión de la normativa F-Gas de la UE | Prevista para 2023 | Alineación con la Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal y aumento de las ambiciones en línea con el acuerdo ecológico de la UE |
Estudio de caso
El uso de CO₂ como natural plantea muchas preguntas: ¿no son las soluciones basadas en CO₂ grandes, complejas y costosas? ¿Son adecuadas para su uso en entornos calurosos? ¿Plantea el CO₂ riesgos para la seguridad durante su funcionamiento? Y después de todo, ¿no es un gas de efecto invernadero perjudicial para el medioambiente? Partiendo de nuestra amplia experiencia en tecnología de refrigeración, aclaramos las cosas.
Se considera que el CO2 ies una de las principales opciones por motivos medioambientales. Esto se debe a la experiencia positiva adquirida con diferentes configuraciones de sistemas a lo largo de muchos años, especialmente en el centro y el norte de Europa. Gracias a esta experiencia se adquirió la confianza que garantiza que el CO2 será una opción a largo plazo en un futuro previsible.
La principal diferencia con los refrigerantes tradicionales es la temperatura crítica muy baja, 31 °C para el CO₂ (R-744). Por lo tanto, el proceso de rechazo de calor al medioambiente no suele implicar la condensación de dióxido de carbono. Mucho más se trata de un enfriamiento progresivo de gas denso a una presión constante superior a la presión crítica (ciclo subcrítico). Esto ocurre, por supuesto, a menos que se disponga de un disipador de calor a bajas temperaturas (generalmente por debajo de 20 °C). En este caso, el ciclo del refrigerante es subcrítico y similar al ciclo del refrigerante tradicional.
Los sistemas de refrigeración de CO₂ requieren una mayor presión de compresión en comparación con los sistemas con refrigerantes de uso común. Los sistemas completos y sus componentes deben diseñarse en consecuencia.
El punto triple del CO₂ se produce a 4,2 bar (g). Por debajo de este punto no hay ninguna fase líquida. A presión atmosférica, el R-744 sólido sublima directamente a gas. En estado sólido tiene una temperatura superficial de –79 °C. Si el R-744 está a alta presión y se reduce a una presión por debajo del punto triple, se depositará directamente en un sólido. Este proceso se conoce como hielo seco.
Las comparaciones entre el R-744 y otros refrigerantes pueden ser engañosas debido a la baja temperatura crítica del R-744. El R-744 se compara razonablemente bien con los HFC cuando el ciclo es subcrítico. Pero a alta temperatura ambiente, cuando el ciclo se vuelve transcrítico, no lo hace. Lo que también debe saber:
El CO₂ (R-744) tiene una gran capacidad de refrigeración debido a su elevada capacidad frigorífica volumétrica. Aproximadamente hasta 5 veces la del R-404A.
Esto repercute positivamente en el desplazamiento de los compresores y en el dimensionamiento de los intercambiadores de calor y las tuberías.
La relación de compresión del R-744 es menor que la de los HFC. Esto puede dar lugar a una mayor eficiencia isoentrópica del compresor.
El R-744 tiene un alto rendimiento de transferencia de calor debido a la alta presión, alta densidad y buenas propiedades termofísicas. Se trata de la alta conductividad térmica, el gran valor de la capacidad calorífica específica del líquido y los bajos valores de la viscosidad cinemática.
Esto da lugar a menores diferencias de temperatura entre el refrigerante y el fluido secundario, mejorando así la eficiencia del sistema.
Hoy en día, abastecerse de los equipos necesarios de los sistemas que funcionan con CO₂ ya no es una dificultad. Los elevados costos de inversión fueron característicos de los primeros proyectos de CO₂, pero ahora estos costos siguen una tendencia descendente. El refrigerante en sí cuesta una fracción del costo de algunos HFC específicos.
El CO₂ es el refrigerante preferido debido a estas numerosas ventajas. Su éxito continuado como refrigerante líder se ve ahora impulsado por un salto tecnológico. La investigación y el desarrollo intensivos, la inversión y los conocimientos técnicos dieron lugar a la innovación más esperada del sector: Logramos aplicar la tecnología scroll al CO₂ como refrigerante en aplicaciones de media y baja temperatura. Así, se puede acceder a lo mejor de ambos mundos.
El refrigerante preferido
Nuestros innovadores compresores scroll para CO₂ hacen que el refrigerante natural sea fácil y económico de usar en supermercados pequeños y medianos y permiten su implementación a gran escala en todas las regiones del mundo. Junto con la innovadora gama de compresores, también hemos desarrollado una nueva línea de unidades de refrigeración que combinan esta tecnología scroll de vanguardia con una electrónica inteligente.
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