13 May REFRIGERACIÓN CON C02 TRANSCRÍTICO
El CO2 ha sido un protagonista en la historia de la refrigeración desde tan temprano como 1850, cuando se obtuvo la primera patente británica. Sin embargo, su potencial como refrigerante realmente despegó en Europa en 1881, cuando C. Linde construyó el primer sistema de refrigeración por compresión de CO2 en el continente.
La evolución en el mercado de la refrigeración ha sido impulsada por la Norma F-Gas (EC) Nr. 527/2014, que entró en vigor el 1 de enero de 2015. Esta norma ha forzado a la industria a buscar alternativas menos perjudiciales para el medio ambiente. Como resultado, se ha reiniciado la investigación en sistemas que generen menos toneladas equivalentes de CO2.
El CO2 se ha convertido en el punto de referencia en esta búsqueda, ya que es utilizado como la unidad de equivalencia de efecto invernadero. A pesar de sus desafíos, como su baja temperatura crítica de 31,1°C, que históricamente limitaba su eficacia en las regiones más frías de Europa, se ha trabajado incansablemente para mejorar su eficiencia y adaptabilidad.
¿Qué es un sistema de refrigeración con CO2 Transcrítico?
En un sistema de refrigeración con CO2 transcrítico utilizamos dióxido de carbono (CO2) como refrigerante, operando por encima de su temperatura crítica. Este enfoque se ha diseñado específicamente para adaptarse a regiones del sur de Europa donde las temperaturas ambiente son más elevadas.
En lugares como España e Italia, las temperaturas de condensación suelen exceder la temperatura crítica del CO2, lo que tradicionalmente limitaba su eficiencia durante los días más calurosos. Para superar este inconveniente, se ha investigado y desarrollado sistemas que operan en la llamada «zona transcrítica», es decir, por encima de la temperatura crítica del refrigerante.
Como resultado de esta investigación, han surgido soluciones como el Sistema Booster Compresor Paralelo y el Booster de CO2 con Eyector, que permiten un rendimiento óptimo incluso en condiciones climáticas desafiantes, ofreciendo una refrigeración eficiente y sostenible en estas regiones.
¿Qué aplicaciones tiene la refrigeración con CO2 transcrítico?
Cuando un equipo opera en modo transcrítico, las altas temperaturas en la descarga del compresor HP generan una valiosa oportunidad: el aprovechamiento del calor residual para la producción de agua caliente sanitaria (ACS). Este calor extraído del interior de las cámaras frigoríficas puede ser transferido al agua necesaria para diversos fines, como calefacción en hoteles, restaurantes, peluquerías, gimnasios, colegios, piscinas y otros establecimientos que requieran ACS.
Además, debido a las temperaturas de suministro del Agua Fría de Consumo Humano (AFCH), es posible que el equipo opere la mayor parte del tiempo en modo subcrítico, lo que aumenta su eficiencia y rendimiento.
Estas máquinas térmicas inversas son aplicables tanto en equipos de refrigeración comercial como en cámaras frigoríficas, con una capacidad que va desde los 20 kW hasta los 250 kW, ofreciendo una solución versátil y eficiente para una amplia gama de aplicaciones.
Beneficios de CO2 como refrigerante
El CO2 se destaca por una serie de cualidades que lo convierten en una opción superior en el ámbito de la refrigeración.
Sostenible: Como refrigerante natural, el CO2 es una elección respetuosa con el medio ambiente.
Económico: Su producción económica lo convierte en una alternativa rentable y segura para la refrigeración.
Seguro: A diferencia de otros refrigerantes, el CO2 no es corrosivo, inflamable ni tóxico, garantizando un entorno de trabajo seguro.
Eficiente: Con altos coeficientes de transferencia de calor y una conductividad térmica destacada, el CO2 ofrece un rendimiento óptimo en sistemas de refrigeración.
Excelentes propiedades de refrigeración: Su alta capacidad volumétrica de refrigeración, seis veces mayor que la de R404A, permite la utilización de componentes más compactos y eficientes. Además, su temperatura de evaporación constante facilita su aplicación en evaporadores e intercambiadores de calor, reduciendo el consumo energético.
Alta densidad de vapor: Con una densidad de vapor hasta siete veces mayor que la de R134A a -10°C, el CO2 ofrece un rendimiento superior en sistemas de refrigeración.
Baja viscosidad: Su baja viscosidad en líneas de líquidos y gas permite el uso de tuberías más pequeñas, lo que minimiza los costos del sistema.
Eficiencia en cascada: El CO2 es altamente eficiente en sistemas en cascada, lo que permite alcanzar valores excepcionales de eficiencia y rendimiento en aplicaciones de baja temperatura.
