Aplicaciones con CO2 en Refrigeración Comercial, ponencia de Danfoss en Tecnofrío

Felix Sanz, Ibón Vadillo y  Óscar Fernández de Danfoss son los autores de esta ponencia que explora las posibilidades que ofrece el uso del CO₂ como refrigerante eficiente y ecológico. Los cambios en las normativas, el Reglamento F-Gas junto con el Impuesto de gases fluorados en España, han permitido el desarrollo tecnológico de este refrigerante natural, y por este motivo, actualmente se están estudiando las nuevas oportunidades que ofrece su uso en la refrigeración comercial.

En el sector alimentario, la presencia del CO₂, con sus variantes subcríticas con sistemas de expansión en baja temperatura y bombeo en media temperatura, utilizando otro refrigerante (R134a, R290, R1270, R717, ) se consolida y se postula como solución a largo plazo. La aplicación del  CO₂, en instalaciones de refrigeración comercial se perfila como una de las soluciones para proporcionar eficiencia energéticaen las instalaciones frigoríficas sin perjudicar el medio ambiente al nivel que otros refrigerantes.

Uso del CO₂ en refrigeración comercial

A lo largo de la ponencia, Felix Sanz, Ibón Vadillo y Óscar Fernández muestran  la evolución de los sistemas de CO₂ y las distintas arquitecturas frigoríficas con los correspondientes sistemas de control utilizadas actualmente. También comentan como con la incorporación de los nuevos avances modifica el mapamundi del uso de los sistemas transcríticos de CO₂.  De hecho, el CO₂ ha vivido una evolución, desde que a principios de siglo la aplicación del CO₂ como refrigerante  ase planteaba como una posibilidad futura, al momento actual donde hay posibilidades nuevas se abren nuevas oportunidades e incluso se tiene en cuenta como un refrigerante que además de transformar la refrigeración alimentaria, podrá cambiar otros aspectos de nuestras vidas. Hasta el presente, en el campo de distribución alimentaria, supermercados, el sistema de mayor implantación es el R404A con expansión directa tanto para baja como media temperatura con centrales independientes.

Esquema de principio del sistema de referencia con R404A

Como apuntan los autores de la ponencia este funcionamiento está a punto de desaparecer por el elevado coste económico que supone realizar la sustitución del gas R404A en un gran número de instalaciones, porque ese cambio no es inmediato y la sustitución del R404A por refrigerantes con bajo GWP con mezclas de gases, para alargar la vida útil de las instalaciones mientras les llega el tiempo de sustitución

En el sector alimentario, la presencia del CO₂, con sus variantes subcríticas con sistemas de expansión en baja temperatura y bombeo en media temperatura, utilizando otro refrigerante (R134a, R290, R1270, R717, o bien un sistema indirecto con glicol, etc.) para condensar el CO₂, y sus variantes críticas con compresor en paralelo, los pseudo-desrecalentadores de aire, los pseudo-subenfriadores, la incorporación de eyectores que reducen el número de compresores o su tamaño, se consolida y se postula como solución a largo plazo. Se superan de esta forma las limitaciones de los refrigerantes actuales que dañan el medio ambiente a la vez que se mejoran las eficiencias en las instalaciones frigoríficas. En este documento se muestra la evolución de los sistemas de CO2. Se exponen distintas arquitecturas frigoríficas con los correspondientes sistemas de control utilizadas actualmente.

Así, los ponentes ecplican a lo largo de la ponencia los circuitos básicos de CO₂ en los distintos tipos de ciclos de refrigeración, los sistemas en cascada de CO2 con otro refrigerante para condensar el CO₂ a una temperatura próxima a los -10ºC, que consta de  tres configuraciones básicas: Sistema en Cascada R134a expansión seca MT y CO₂ para BT , Sistema en cascada de refrigerantes naturales con CO2 bombeado para MT y expansión seca BT y Control del condensador de CO₂. Asímismo, la poenncia también trató el  Desescarche en sistemas de CO₂ en refrigeración comercial, Un fenómeno que ocurre en todos los evaporadores de aire con temperaturas de evaporación inferiores a 0ºC es la formación de hielo en las baterías de aire, que posteriormente y de forma periódica se debe eliminar.

Sistemas Booster

Por último, se tratan los “Sistemas Booster” con sus diferentes aplicaciones de CO₂: sencilla, avanzada y con eyector.

• El sistema Booster de CO₂ sencillo es un sistema que permite que, una vez superados los problemas en los aceites para que presenten buenas propiedades de lubricación en los sistemas de CO₂ tanto en bajas como en altas temperaturas a bajas y a altas presiones, la posibilidad de hacer un sistema booster de CO₂ en lugar de una cascada con dos refrigerantes, un sistema atractivo porque ofrece la posibilidad de aplicar en la instalación un solo refrigerante.
• El sistema Booster de CO₂ avanzando, ya que Tal como se ha visto, el CO₂ transcrito sencillo no resulta atractivo en una gran parte del mundo y por ello que se han introducido modificaciones para que su uso se extienda.
• Sistema Booster con eyector realizan un comentario sobre una aplicación de CO₂ quizás más inusual pero a tener en cuenta.