5 Medidas de Ahorro y Eficiencia Energética en Cámaras Frigoríficas

En anteriores artículos ya hemos abordado acerca de una serie de medidas de ahorro y eficiencia energética que permiten reducir consumos y obtener ahorros en instalaciones de frío industrial. En este artículo, se expondrán una serie de medidas de ahorro encaminadas a reducir la demanda frigorífica y para mejorar la eficiencia energética de las cámaras frigoríficas.

Algunas medidas de ahorro se deberán tener en cuenta a la hora de diseño, ya que afectan estructuralmente a las cámaras, y es mejor implementarlas desde el principio para que nuestra cámara empiece desde el primer momento a ser eficiente y reducir su demanda.

Antes de empezar a explicar las medidas de ahorro, conviene conocer de manera general todas las cargas dentro de las cámaras frigoríficas. Podemos distinguir entre las cargas frigoríficas debido al producto que se debe conservar y a otras cargas propias de la instalación.

Como se puede intuir, habrá ciertas variables que no estarán bajo nuestro control, como es la temperatura de recepción del producto, su peso, o sus propiedades termodinámicas, por lo que nuestra capacidad de reducir las cargas frigoríficas asociadas al producto es muy reducida.

Nos centraremos, por lo tanto, en las diferentes medidas para poder reducir las pérdidas o cargas frigoríficas asociadas a la instalación.

Espesor de los aislamientos de las cámaras frigoríficas

Se deben diseñar correctamente los espesores de las cámaras desde el inicio para reducir lo máximo posible las pérdidas a través de las paredes, suelo y cubierta. Los materiales más utilizados son el poliuretano, el poliuretano extruido y la lana mineral. Generalmente se utilizan paneles sándwich prefabricados para las paredes, con espesores que van desde los 4 cm hasta los 22 cm.

El espesor de las cámaras de congelados suele ser mayor que en las cámaras de frescos, puesto que la diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior es mayor, por lo que es necesario un mayor espesor de aislamiento para compensar esa mayor diferencia de temperatura.

A la hora del diseño, se suele dimensionar un espesor de forma que la densidad de flujo de calor no supere unos valores máximos establecidos. En el caso de aumentar el aislamiento, se deberá hacer el estudio económico para conocer cuál es el espesor que permite la viabilidad de la medida.

Esta medida puede implicar un alto coste de inversión con tiempos de retorno largos. Sin embargo, en el caso de que el espesor inicial fuera deficitario, los ahorros conseguidos pueden ser mayores y el tiempo de retorno también será menor.

Reducir las infiltraciones de aire en cámaras frigoríficas

Como ya se ha comentado anteriormente, cualquier infiltración de aire no deseada implica enfriar ese aire desde su temperatura hasta la temperatura de la cámara, lo cual implica un consumo adicional de energía. Además, el aire que entra del exterior tiene un mayor contenido de humedad, que al enfriarse se deposita en el evaporador y genera escarcha que es necesario eliminar, conllevando otro coste de energía. Por último, también favorece la formación de hielo y de neblina en la cámara, aumentando el riesgo de accidentes.

Lo más habitual es que estas infiltraciones de aire se den cuando la puerta de la cámara está abierta durante la carga y descarga de la mercancía. La carga frigorífica debido a infiltraciones de aire puede llegar hasta el 40% de la carga total, por lo que es muy relevante reducir estas infiltraciones.

• Utilización de antecámaras. Es habitual que se diseñe una antecámara con una temperatura intermedia entre el ambiente y la cámara de congelados. De esta forma, la cantidad de energía para enfriar el aire infiltrado es menor y además el aire de la antecámara tiene un menor contenido en humedad que el aire del ambiente exterior.
• Cortina de lamas o puertas batientes de PVC. Esta solución es la más económica y tradicional, además de que se obtiene una alta eficacia para evitar las infiltraciones de aire. La mayor desventaja es que, al tratarse de una barrera física, disminuye la visibilidad y aumenta el riesgo de accidentes. Además, la apertura se realiza por acción directa del operario o la carretilla, excepto en el caso de las puertas batientes automáticas.
• Puertas de apertura y cierre rápido. Estas puertas suelen estar fabricadas con lona de PVC y funcionan de manera automática, bien por pulsadores manuales, por mando a distancia o por sistemas de detección. Algunas puertas tienes parte de la lona transparente para mejorar la visibilidad.
• Cortinas de aire. Consiste en eyectar un chorro o película de aire a la entrada de la cámara, de tal forma que sirve de barrera a la entrada del aire exterior. Este sistema no es completamente eficaz, ya que suelen tener una efectividad entre el 60 y el 80% y al ser un sistema más complejo es también más caro. Sin embargo, la mayor ventaja es su seguridad, puesto que al no disponer de una barrera física permite una mayor visibilidad de la cámara, evitando accidentes.
• Esclusas neumáticas. Se basan en la combinación de barreras físicas y cortinas de aire, permitiendo la recirculación del aire entre las barreras. Este sistema es el más complejo y caro, pero sus eficacias pueden ser mayores del 90% y su implantación ha crecido mucho en los últimos años, debido al ahorro energético que proporciona.

Desescarches por gas caliente en cámaras frigoríficas

En los evaporadores tiende a formarse hielo debido a la congelación del agua contenida en el aire. Para desescarchar los evaporadores es necesario aportar calor para derretir ese hielo. Posteriormente, el evaporador recupera el agua líquida en una bandeja y se evacúa fuera de la cámara. Sin embargo, las infiltraciones de aire en la cámara introducen nuevo vapor de agua que habrá que eliminará con nuevos desescarches.

Muchos evaporadores cuentan con un sistema de resistencias eléctricas, lo cual implica un aporte adicional de energía con un sistema de producción de calor muy poco eficiente.

La alternativa a las resistencias es utilizar el propio gas caliente de la instalación a la descarga del compresor. Si se diseña de manera eficiente la instalación, con un sistema centralizado de frío, es posible utilizar el calor del gas de descarga para desescarchar un evaporador mientras se proporciona frío a otros 3 o 4 evaporadores. El evaporador que está desescarchando pasaría a ser un condensador durante este proceso, y posteriormente se podría ir rotando con otros evaporadores. De esta forma, se puede aprovechar el calor residual de la condensación, que de otra manera se tiraría al ambiente, sin necesidad de realizar aportes adicionales de energía.

Correcta ubicación de evaporadores en cámaras frigoríficas

Se deben instalar correctamente para favorecer la correcta circulación de aire frío dentro de la cámara y minimizar la formación de hielo en los mismos.

Si el evaporador se sitúa encima de la puerta, la condensación del agua puede caer en forma de nieve al suelo, aumentando el riesgo de accidente, o quedarse sobre las paredes de la cámara.

Imagen de wirestock en Freepik

Luminarias LED y automatización de la iluminación en cámaras frigoríficas

Aunque el consumo por iluminación suele ser relativamente pequeño, es recomendable la sustitución de luminarias antiguas por tecnología LED y un sistema automático de la iluminación, con sensores de presencia y temporizadores.

De esta forma, se logra unos varios objetivos simultáneamente:

• La iluminación es más eficiente: mayor relación lumen/W, y por lo tanto un menor consumo.
• Son luminarias que desprenden menos calor que las convencionales, lo cual reduce la carga frigorífica por iluminación de las cámaras y pasillos.
• Se evita el consumo por iluminación en momentos en que no hay presencia de personas, evitando ese consumo eléctrico y reduciendo la carga frigorífica innecesariamente.

Estas medidas de ahorro suelen tener una inversión y tiempo de retorno bastante bajos.