La demanda de frío aumenta continuamente debido a las mayores exigencias en climatización y refrigeración. Esta demanda conlleva dos grandes retos: el uso de refrigerantes y un gran consumo de energía. ¿Qué tipos de gases refrigerantes se están utilizando hoy en el sector de la refrigeración para dar cumplimiento a los compromisos medioambientales? ¿Cómo se puede reducir el consumo de energía de los sistemas de climatización? Enfrentamos estas dos preguntas en este post.
Refrigerantes de los sistemas de climatización
Un refrigerante ideal es una sustancia con buenas propiedades frigoríficas, barato, seguro, estable, no tóxico y no perjudicial para el medio ambiente. Debido al impacto en el medio ambiente (destrucción de la capa de ozono), los freones, como el R22, han ido desapareciendo en los últimos años.
Actualmente el mayor impacto medioambiental se debe al uso de los “HFC” (R134a, R 410A…), los refrigerantes que han sustituido a los freones. Si bien estos no son perjudiciales para la capa de ozono, tienen un altísimo potencial de calentamiento global.
Desde enero de 2017, la compra de estos refrigerantes en España conlleva una tasa que depende de su GWP[1] (global warming potential o potencial de calentamiento global) y, en ocasiones, supera incluso el coste del refrigerante. En la siguiente tabla se muestra el GWP y la tasa de varios refrigerantes.
Ante esta problemática la industria ha vuelto a los orígenes, a los primeros refrigerantes, que anteriormente se desecharon o cayeron en desuso por ser inestables (hidrocarburos) o tóxicos (amoniaco), ya que, a día de hoy, no hay ningún refrigerante ideal, esto es, que cumpla todos los requisitos mencionados anteriormente.
Sistemas de climatización más eficientes
En cuanto al consumo e energía, el incremento de la demanda y del precio de la electricidad han multiplicado el coste energético de los sistemas de refrigeración y climatización. Para tratar de reducir el coste y el impacto ambiental asociado al consumo de energía se han desarrollado sistemas más eficientes e inteligentes. Algunos ejemplos de esto son:
- Altos rendimientos. Hoy en día los sistemas de climatización pueden alcanzar rendimientos estacionales de 3 o 3,5. Esto significa que, por cada kWh eléctrico que consume el compresor, se producen 3 o 3,5 kWh de frío, lo que reduce considerablemente el consumo de energía. Además, algunos sistemas permiten la recuperación de calor para agua caliente.
- Adaptación a demanda variable. La demanda de frío siempre es variable, ya que depende entre otras cosas del clima. Hoy en día es fundamental que el sistema pueda adaptarse a unas cargas variables sin perder eficiencia. En este ámbito los variadores de frecuencia, compresores modulantes o en cascada son fundamentales para no «matar moscas a cañonazos« y poder adaptarnos a cargas bajas
- Condensación flotante. Para evacuar el calor en la condensación es fundamental que la temperatura del refrigerante en el condensador sea superior a la temperatura ambiente. Tradicionalmente, esto se ha resuelto utilizando un ciclo en el que la condensación está en torno a los 45 ºC (en España), con el consiguiente incremento de consumo del compresor. Los sistemas modernos adaptan la temperatura de condensación en función de la temperatura ambiente (esto es especialmente significativo en refrigeración, ya que es necesaria tanto en invierno como en verano)
[1]
El GWP se mide en CO2 equivalente: cuantos kg CO2 equivale un kg de la sustancia
[2] El R744 es el CO2, que se usa como refrigerante, especialmente en climas fríos y templados
Para conocer más sobre las implicaciones de los refrigerantes y los nuevos rendimientos de los sistemas de climatización, puedes ver este video sobre el webinar que se hizo sobre este tema.
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