Una de las medidas de ahorro en la industria de la refrigeración es la elección de refrigerantes. Es una de las decisiones más importantes que se deben tomar, ya que no solo afecta al rendimiento y eficiencia energética de los sistemas de refrigeración, sino que también puede tener un impacto significativo en el medio ambiente. A medida que se toma conciencia de la importancia de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la elección de los refrigerantes se ha convertido en un tema cada vez más importante.

Elección de refrigerantes: ¿entre cuáles puedo elegir?

Antes de elegir un refrigerante, es importante comprender los diferentes tipos de refrigerantes que están disponibles y sus propiedades. Los refrigerantes sintéticos, como los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los clorofluorocarbonos (CFC), se utilizaron durante décadas en la industria de la refrigeración. 

Los CFCs fueron ampliamente utilizados hasta la década de 1990, pero se demostró que su uso dañaba la capa de ozono y se prohibió su uso en la mayoría de los países. Los HFCs, por otro lado, fueron desarrollados como una alternativa a los CFCs y aunque no dañan la capa de ozono, tienen un alto potencial de calentamiento global. La nueva F-Gas de 2022 ya estableció nuevas prohibiciones de comercialización de ciertos refrigerantes, restringiendo en gran medida el uso de refrigerantes con un alto PCA.

En su lugar, se han desarrollado nuevos refrigerantes naturales, como el amoníaco, el CO2, el isobutano y el propano. Estos refrigerantes tienen un PCA (Poder de Calentamiento Atmosférico) mucho más bajo que los refrigerantes sintéticos y, por lo tanto, son una opción más ecológica. Además, estos refrigerantes tienen propiedades termodinámicas únicas que les permiten funcionar con un mayor rendimiento y eficiencia energética. 

Amoníaco (NH3)

El amoníaco (NH3) es un refrigerante natural que se utiliza principalmente en sistemas centralizados de frío industrial. Aunque el amoníaco es tóxico y puede ser peligroso si se maneja incorrectamente, es muy eficiente y permite obtener ahorros de energía de hasta un 15% en comparación con otros refrigerantes. Además, el amoníaco tiene un PCA de cero, lo que lo hace aún más atractivo desde el punto de vista ecológico.

CO2

El CO2 es otro refrigerante natural que se utiliza en la industria de la refrigeración. El CO2 se utiliza generalmente en sistemas de refrigeración comercial y en sistemas en cascada con amoníaco en refrigeración industrial con temperaturas de congelación muy bajas. El CO2 tiene un PCA muy bajo y no agota la capa de ozono. Además, el CO2 tiene la ventaja de tener altas temperaturas de descarga, lo que permite una recuperación de calor a temperaturas lo suficientemente altas para cubrir simultáneamente las demandas de calefacción y ACS. Por otra parte, hay que tener en cuenta que trabaja a unas temperaturas elevadas y su eficiencia no es tan alta cuando trabaja en supercrítico, añadiendo además elementos auxiliares para un correcto funcionamiento de la instalación.

Isobutano y propano

El isobutano y el propano son otros refrigerantes naturales que se utilizan en sistemas de refrigeración de pequeña escala, como frigoríficos, congeladores y bombas de calor domésticos. Estos refrigerantes son altamente eficientes y tienen un PCA muy bajo. Sin embargo, debido a su inflamabilidad, su uso está limitado a sistemas de refrigeración de pequeña escala.

Elección de refrigerantes

OBSERVACIÓN:

Aunque los refrigerantes naturales son una opción más ecológica y eficiente, es importante tener en cuenta que pueden tener algunos desafíos en términos de seguridad y compatibilidad con los equipos existentes. Además, el costo y la disponibilidad de los refrigerantes naturales pueden variar según la ubicación geográfica y la regulación local.

Manuel Lanza Ruiz

CTO y auditor energético en industria y edificación y experto en refrigeración industrial y termodinámica, Articae

Como se puede observar, todos los refrigerantes tienen ventajas y desventajas, teniendo en cuenta características como su toxicidad, inflamabilidad, eficiencia energética, PCA, presiones de evaporación y condensación… Por eso siempre hay que elegir el refrigerante más adecuado para cada caso.

En conclusión, la elección del refrigerante adecuado para una instalación de refrigeración industrial dependerá de varios factores, como son la temperatura de evaporación y condensación, la capacidad de enfriamiento, la eficiencia energética, la seguridad y el impacto ambiental. Es importante tener en cuenta la normativa vigente en cada momento, así como la tendencia hacia el uso de refrigerantes naturales y el objetivo de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Un buen diseño del sistema de refrigeración, la correcta elección de los componentes y la selección del refrigerante adecuado pueden garantizar un rendimiento óptimo y una larga vida útil del equipo.