Guía de equipos de refrigeración comercial y frío industrial ¿Qué soluciones existen?

La refrigeración industrial, por su parte, se encarga de la refrigeración de fluidos y solidos antes o después del proceso de producción y comprende los procesos de fabricación y almacenaje antes de llegar al comercio.

Generalmente se trata de equipos compactos y semi compactos para grandes cámaras frigoríficas, unidades evaporadoras, unidades y centrales de refrigeración y plantas de glicol.

Equipos de refrigeración comercial

• Cámaras de frío compactas
• Cámaras de frío semi compactos
• Conjunto frigorífico
• Pequeñas salas de trabajo y obradores
• Equipos para bodegas
• Mini secaderos

Normalmente este tipo de instalaciones están consideradas en el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas como de Nivel 1 al no exceder la suma de las potencias instaladas de 100 kW ni de 30 kW de potencia eléctrica instalada en los compresores por cada sistema  

Cámaras de frío compactas

Son equipos de pequeñas dimensiones aptos para pequeño almacenaje en comercios, normalmente para refrigeración de bebidas, expositores de alimentos para productos de consumo diario en tiendas (frescos o congelados) y medicamentos y vacunas para farmacias. 

Cámaras de frío semi compactas

Son equipos partidos construidos completamente en fábrica, sobre una bancada metálica o en una cabina o recinto adecuado; fabricado y transportado en una o varias partes y en el cual ningún elemento conteniendo fluido frigorígeno es montado in situ, salvo las válvulas de interconexión y pequeños tramos de tubería frigorífica. 

Conjunto frigorífico

Unidad completa con una función definida constituida por varios componentes. Los elementos son a veces conectados juntos «in situ» para formar un sistema completo.

Pequeñas salas de trabajo y obradores

Son salas con una temperatura que permite al personal trabajar producto minimizando al máximo el deterioro por temperatura, normalmente se regulan a 16º C aunque puede depender del producto.

Equipos para bodegas

Para mantener bebidas alcohólicas a temperaturas adecuadas para consumos, en algunas de ellas se intenta minimizar al máximo las vibraciones producidas por la maquinaria, utilizándose en ocasiones células Peltier para vinoteca o máquinas de absorción al no utilizar estas, elementos mecánicos. 

Cámaras de secado

Las cámaras de secado o secaderos se especializan en hacer descender los niveles de humedad ambiental haciendo pasar el aire por una batería fría (evaporador) donde se le hace llegar a saturación de humedad para que el agua se condense y posteriormente parte de ese aire se hace pasar por una batería caliente (condensador) donde disminuye su humedad relativa.

Equipos de frío industrial

• Equipos para almacenes frigoríficos.
• Equipos para salas de trabajo de producción.
• Centrales térmicas.
• Tricenales de refrigeración (centrales con recuperación de calor).

La instalación será de Nivel 2 cuando Instalaciones formadas por uno o varios sistemas frigoríficos independientes entre sí con una potencia eléctrica instalada en los compresores superior a 30 kW en alguno de los sistemas, o que la suma total de las potencias eléctricas instaladas en los compresores frigoríficos exceda de 100 kW, o que enfríen cámaras de atmósfera artificial, o que utilicen refrigerantes de media y baja seguridad (L2 y L3). 

Equipos para almacenes frigoríficos

Son equipos que pueden ser compactos, partidos, o conjuntos frigoríficos. La elección del tipo de equipo dependerá de las características del recinto donde vayan a estar ubicados, de las posibilidades de evacuar el calor directamente desde el condensador del equipo al exterior.

Hay que pensar que estos equipos para funcionar correctamente requieren estar bien ventilados con aire exterior.  Cuanto más baja sea su temperatura menor consumo tendrá nuestro equipo. Un aire limpio de impurezas reduce el mantenimiento necesario y el consumo eléctrico. Si el aire viene seco pero muy cálido debido a la zona geográfica, puede ser bueno tratarlo con refrigeración adiabática (para enfriarlo mediante la pulverización de agua) las reducciones de consumo son sorprendentes y cada vez más debido al aumento del coste energético. 

Equipos para salas de trabajo de producción

Son equipos en los que se pretende bajar la temperatura para evitar el deterioro de los productos, que requieren un trabajo realizado por personas que no pueden soportar durante prolongado tiempo bajas temperaturas (trabajos como despiece cárnico, deshuesado, preparación de embutidos, adobo con especias etc…), se suelen regular a temperaturas cercanas a los 16ºC. 

Centrales térmicas

Este tipo de equipos se utilizan cuando se necesitan refrigerar diferentes recintos y permiten refrigerarlos a diferentes temperaturas según las necesidades del producto y todo ello con un único equipo exterior y una sola carga de refrigerante.

Además, son equipos que funcionan con tecnología de caudal de refrigerante variable, es decir con tecnología Inverter, lo que permite importantes reducciones en el consumo y temperaturas en los recintos mucho mas estables. Por otro lado requieren de personal de mantenimiento más cualificado.

Sistemas de refrigeración (comunes a industrial y comercial)

• Unidades evaporadoras.
• Unidades condensadoras.

Unidades evaporadoras

Estas unidades están especializadas en la captación de calor del recinto a refrigerar, lo consiguen haciendo bajar la presión de un fluido para bajar su punto de ebullición por debajo del ambiente (en el recinto). Para hervir el refrigerante necesitara robar calor al aire, forzando al producto a bajar su temperatura.

Unidades condensadoras

Por el contrario, estas unidades están especializadas en evacuar al ambiente el calor extraído en el evaporador, al cual le suman el calor producido por el trabajo de compresión es decir la potencia consumida por el compresor.

Durante el proceso de proyección de la instalación es muy importante tener en cuenta que el aire exterior como mínimo llegue al condensador a la misma temperatura que se encuentra en estado natural, es decir que no se produzca recirculación desde la salida de la unidad condensadora hacia la entrada a la batería de condensación. En función de la sequedad del ambiente puede ser conveniente estudiar la instalación de un sistema de enfriamiento adiabático del aire.

Unidades evaporadoras de expansión directa (sistemas directos)

• Evaporadores para cámaras frigoríficas.
• Evaporadores de plafón para salas de trabajo.
• Evaporadores cúbicos industriales.
• Túneles de ultracongelación.

Evaporadores para cámaras frigoríficas

Existen diferentes tipos en función de su forma, posición y tipo de ventilador (axial o centrifugo):

• Evaporadores de techo cuña.
• Evaporadores de techo inclinados para conservación y congelación.
• Evaporadores de plafón doble flujo.
• Evaporadores cúbicos alta y baja temperatura.
• Evaporadores murales
• Evaporadores centrífugos

En este tipo de instalaciones siempre debemos contar con un sistema de desescarche, que escogeremos en función del tipo de refrigeración (alta media o baja temperatura), de la distancia entre la unidad condensadora y la unidad evaporadora. El sistema de desescarche más común es por resistencias eléctricas por su simplicidad, aunque energéticamente es el menos eficiente. También debemos tener en cuenta la instalación de una resistencia en la bandeja de condensados y otra en la tubería de desagüe.

Evaporadores de techo cuña

La forma elegida viene determinada principalmente por la altura, longitud del recinto a refrigerar y la distribución del aire frio por el mismo. Se pueden elegir con o sin desescarche eléctrico.

En función de la aplicación del evaporador debemos tener en cuenta la separación entre aletas (más separación cuanto más baja es la temperatura).

Evaporadores de plafón para salas de trabajo

Estos sistemas están trabajando en un rango de temperaturas entre un aire acondicionado y una cámara frigorífica, por lo que el sistema de desescarche suele ser por paro de compresor manteniendo los ventiladores en marcha, sin necesidad de resistencias eléctricas ya que el aire a 16º C deshace fácilmente el hielo formado en el evaporador, tampoco son necesarias resistencias eléctricas en bandejas ni desagües.

Evaporadores cúbicos industriales

Este tipo de equipos están pensados para recintos largos y entre ellos podemos elegir entre ventiladores axiales y centrífugos, siendo estos últimos indicados para redes de distribución de aire (conductos). Los conductos minimizan que el producto se seque en exceso ya que permiten reducir la velocidad del aire sobre el producto.

Túneles de ultracongelación

Estos equipos se utilizan cuando nuestro cliente requiere que el producto se congele rápidamente y en un proceso continuo. Estos equipos evaporan por debajo de 45º C, por lo que son aconsejables refrigerantes que trabajen a estas temperaturas por encima de la presión atmosférica, aunque no es imprescindible.

En estos equipos son comunes los desescarches por inversión de ciclo, por su alta eficiencia y rapidez.

Agua glicolada y Salmueras de expansión indirecta (Sistema indirecto)

• Plantas de agua glicolada condensadas por aire.
• Plantas de salmuera
• Enfriadores de aire con agua glicolada o salmuera.

Plantas de agua glicolada condensadas por aire

Estos equipos son en su mayoría compactos, aunque no requieren ser instalados por una empresa frigorista, sí que es aconsejable ya que estas empresas tienen muy en cuenta los caudales mínimos necesarios para un buen funcionamiento, pero su mantenimiento debe ser ejecutado por empresa frigorista habilitada.

El agua se debe ser glicolada, para poder trabajar con ella por debajo de su punto de congelación, ya que si en el interior del circuito se forma hielo se producen graves averías.

Hay que prestar atención a que el glicol es toxico para el consumo humano, por lo que bajo ningún concepto el circuito de agua glicolada puede estar en contacto con fluidos para consumo humano.

Su instalación puede realizarse a la intemperie, por lo que no requieren sala de máquinas y además pueden utilizar refrigerantes naturales e inflamables, que son con diferencia mucho más ecológicos.

En muchos casos tan solo hay que conectarlos a la red de circulación del fluido que queremos refrigerar, conectar eléctricamente y poner en marcha (sistema plug and play)

Plantas enfriadoras de salmuera

En muchos casos las enfriadoras “normales” pueden ser fabricadas para ser utilizadas con salmuera, para ello se requieren materiales constructivos resistentes a la acción corrosiva de la sal. La sal hace las veces de anticongelante y además es bactericida y fácilmente detectable en alimentos, por lo que está indicada para entrar en contacto con ellos cuando se pretende utilizarla para conservarlos en buen estado o para desalarlos (por ejemplo el caso del bacalao)

El evaporador de estas máquinas puede ser de los siguientes tipos:

• Intercambiadores termosoldados
• Condensadores coaxiales por agua a contracorriente

Enfriadores de aire con agua glicolada o salmuera

Son equipos de aspecto exterior muy parecidos a los evaporadores, pero a diferencia de estos, los tubos deben estar optimizados para agua glicolada o salmuera en lugar de circular refrigerante por ellos y tanto la entrada como la salida tienen el mismo diámetro y suelen tener rosca en su extremo para conectar a un circuito hidráulico.

Al ser equipos que se prevea que trabajen a temperaturas negativas, deben estar provistos de un sistema de desescarche por resistencias eléctricas, así como resistencias en bandeja de condensados y desagüe.

En función de la temperatura y humedad en el recinto a enfriar, se debe elegir la separación de aletas adecuada. También debe tenerse en cuenta la PS (presión Máxima Admisible) de diseño.