R-290 para refrigeración comercial

En el camino hacia una industria del frío más sostenible, el uso de hidrocarburos representa una opción de enfriamiento eficiente, segura y rentable en aplicaciones comerciales

Marek Zgliczynski

Fotografía superior. El R-290 aumenta la eficiencia energética del compresor, lo cual proporciona una ganancia significativa en el consumo energético

Actualmente, existe mucha incertidumbre en el mercado de los refrigerantes debido a los recientes fallos de los tribunales y a las legislaciones para prohibir el uso de los hidrofluorocarbonos (HFC) en los nuevos equipos de refrigeración. A causa de esto, algunas cadenas de supermercados están sustituyéndolos por el uso de refrigerantes naturales, no sólo para cumplir con los futuros estándares de calidad, sino para volverse compañías sostenibles y amigables con el medioambiente. Esto significa que los contratistas deben conocer los refrigerantes naturales y estar preparados para la transición.

A medida que los países trabajan en la eliminación de los HFC, los productos a base de hidrocarburos son cada vez más populares en todo el mundo. Particularmente, en México, donde una gran parte de los fabricantes del sector comercial ligero ya los usan desde hace poco más de 7 años. Las soluciones sostenibles se han vuelto más comunes y muchas tiendas de conveniencia comentan que el uso de refrigerantes naturales les brinda tranquilidad cuando se trata de administrar sus tiendas. Una gran parte de la industria del frío ya está tomando la iniciativa de utilizarlos, especialmente aquellos que desean asegurarse de que sus equipos cumplan con las normas reglamentarias en los próximos 15 a 20 años.

Escoger un refrigerante natural que tenga efectos positivos en el planeta, mientras se contribuye a la reducción de uso de energía, es una situación de ganar-ganar para las tiendas de conveniencia, fabricantes de equipos originales (OEM, por sus siglas en inglés) y el medioambiente.

Los minoristas de alimentos pueden llegar a combinar una alta eficiencia energética y mejor conservación de los alimentos con un bajo costo de mantenimiento y optimización de espacios al realizar la transición de sus sistemas actuales a una solución de refrigeración natural como lo es el propano (R-290). Al hacer este cambio en congeladores y refrigeradores, los supermercados pueden alcanzar resultados positivos para incrementar la satisfacción de sus clientes.

Los refrigerantes naturales son una solución ideal para el presente, especialmente en la industria de las tiendas de autoservicio. Los hidrocarburos como el R-290 representan una gran opción para aplicaciones comerciales ligeras, en aplicaciones de presión de retorno media y baja, como lo son un refrigerador o congelador, respectivamente.

¿Qué son los refrigerantes naturales?
Los refrigerantes naturales son sustancias como el CO₂, amoniaco y los hidrocarburos, como el R-290 e isobutano (R-600a). Estos últimos son gases muy eficientes energéticamente, no agotan la capa de ozono, poseen un bajo potencial de calentamiento global y son una opción de bajo costo.

Estos fluidos no tienen deslizamiento de temperatura, lo que proporciona un diseño de evaporador más sencillo. Son perfectos para equipos autónomos que no requieren una sala de máquinas y permiten gran flexibilidad en la distribución y diseño de la tienda, movilidad del gabinete; asimismo, el tiempo de instalación es corto y el mantenimiento es más sencillo para las aplicaciones de refrigeradores.

Una alternativa sostenible
Actualmente, más del 25 por ciento del mercado de refrigeración comercial ligera de EUA se ha cambiado al propano, y más de medio millón de compresores con R-290 están dentro del mercado estadounidense. La cifra es también muy importante en México, donde actualmente abarca más del 45 por ciento del mercado de refrigeración comercial ligera y cerca de 700 mil equipos ya participan activamente en el mercado interno, impulsados por las grandes marcas que decidieron tomar esta ruta años atrás. Adicionalmente, al menos 2 millones de unidades plug in libres de HFC son producidas anualmente en el mundo. Si bien esto demuestra un impulso en el aumento de aquellos que eligen refrigerantes naturales, la industria de los supermercados representa el próximo gran segmento que se beneficiará del cambio por las siguientes razones:

1. Preservación del medioambiente. El uso del R-290 reduce desde las emisiones de CO₂ hasta el impacto total equivalente sobre el calentamiento atmosférico, el cual mide las emisiones del equipo durante su vida útil. Esto es posible debido a las bajas emisiones directas y al muy bajo potencial de calentamiento global del refrigerante, además de una significativa reducción de emisiones indirectas (emisiones de CO₂ cuando se genera energía) gracias a la eficiencia energética mejorada de los aparatos que utilizan R-290. También permite a los usuarios finales operar en línea con GreenChill, una asociación de la Agencia de Protección Ambiental con minoristas de alimentos cuyo objetivo es reducir el impacto ambiental de los sistemas de refrigeración.
2. Silencioso, eficiente y rentable. El R-290 aumenta la eficiencia energética del compresor, lo cual proporciona una ganancia significativa en el consumo energético, que ayuda a cumplir con los estándares de energía en Norteamérica. Además, el propano tiene niveles de ruido más bajos en comparación con los HFC.
3. Aumenta la vida útil del sistema. Los compresores que usan estos refrigerantes tienen temperaturas y presiones de operación más bajas que los utilizados con R-404A, una mezcla de refrigerante de alto GWP. El resultado es un aumento de la confiabilidad del compresor y del sistema debido a la menor tensión mecánica y térmica.
4. Reduce el tiempo y los costos de mantenimiento. Con el R290, los contratistas pueden ventilar el refrigerante a la atmósfera ahorrando tiempo en recuperarlo durante el servicio. De cualquier forma, el mantenimiento de los equipos de refrigeración debe ser realizado sólo por operadores capacitados que utilicen herramientas específicas debido a su alta inflamabilidad.
5. Da prioridad a la seguridad del trabajador y comprador. Los hidrocarburos son inflamables, pero el riesgo de inflamabilidad es muy bajo. De hecho, la carga de refrigerante en muchas aplicaciones domésticas y comerciales ligeras es igual a unos pocos encendedores de bolsillo (entre 40 y 150 gramos para sistemas comerciales). Además, todo el circuito eléctrico de los compresores que utilizan este refrigerante está diseñado para evitar la generación de chispas o flamas. Existe una posibilidad muy baja de fugas de refrigerante gracias a la hermeticidad del compresor.
6. Simplifica el inventario para OEM. R-290 ofrece oportunidades para que los OEM reduzcan sus SKU (unidad de mantenimiento del almacén) y proporcionen soluciones de excelencia operativa, ya que es un refrigerante que funciona muy bien en aplicaciones de temperatura baja a media.

Dado que los mercados de refrigeración comercial ligera de los EUA y de México ya están migrando a los refrigerantes naturales, las soluciones sostenibles se están convirtiendo en algo común. Los HFC se volverán inviables para la producción a gran escala a largo plazo. La mejor alternativa para el medioambiente son las sustancias naturales que circulan en la biosfera.

Muchos supermercados y otras tiendas de conveniencia pequeñas ya han comenzado la transición a los refrigerantes naturales para cumplir con los estándares a largo plazo. Estos minoristas deben buscar versatilidad y flexibilidad a la hora de elegir nuevas soluciones, no sólo entendiendo cómo pueden beneficiar sus operaciones, a su fuerza laboral y a sus compradores, sino también cómo les ayudará a cumplir con las regulaciones en el futuro. Los beneficios sobre los refrigerantes naturales están comprobados. Y ahora es el momento de implementarlos.

Soluciones a base de R-290 en el mercado actual
Se habla de una migración para R-290, sin embargo, los equipos con esta solución han estado presentes desde hace años en tiendas de conveniencia. Hoy, el mercado está terminando de completar el portafolio para desarrollar todo tipo de aplicaciones con refrigerantes naturales.

Ejemplo de ello son los equipos que se suelen encontrar en una tienda de conveniencia. Los congeladores de las principales marcas de helados trabajan con compresores R-290 desde hace más de 5 años, mientras que las marcas más importantes de cerveza y refresco están solicitando el desarrollo de refrigeradores con esta sustancia desde hace un par de años. Los equipos de frío abiertos (cortinas de aire), donde muchas veces vemos los lácteos y embutidos, ya están siendo desarrollados con R-290.

Respecto a las tiendas de autoservicio más grandes, en las que la refrigeración se lleva a cabo en cuartos de máquinas externas, la migración es un poco más lenta. Sin embargo, ya existen desarrollos en las principales cadenas de California, en donde todos los refrigeradores y congeladores dentro de las tiendas trabajarán con R-290 en sistemas más simples, con ventajas de eficiencia y mantenimiento. Esto seguramente marcará tendencia para el resto de los estados de EUA y, posteriormente, para todo el mercado norteamericano, incluyendo al de México.
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Marek Zgliczynski
Investigador asociado, director de investigación y desarrollo en Nidec Global Appliance North America (compresores Embraco), su responsabilidad principal es apoyar el avance de productos de refrigeración comercial y comercial ligera a nivel mundial. Cuenta con varios premios y obras publicadas para conferencias y eventos internacionales sobre tecnología de enfriamiento y más de 40 años de experiencia en este sector.