Cómo integrar el principio 'la eficiencia energética primero' en refrigeración

Ya no basta con seleccionar el refrigerante únicamente en función de su PCA, sino que es esencial considerarlo desde el enfoque 'la eficiencia energética es lo primero'. Significa que a la hora de definir las políticas energéticas y de tomar decisiones de inversión hay que tener en cuenta ante todo las medidas de ahorro de energía menos costosas. Para ello deben evaluarse adecuadamente las soluciones de eficiencia energética mediante análisis de impacto coste-beneficio pertinentes y apropiados para diferentes contextos y sectores industriales.

El cambio climático actual es de tal magnitud que deben aplicarse todas las soluciones disponibles para reducir el impacto sobre el medioambiente y el calentamiento global, como recuerda el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático) en su último informe.

La reducción en las emisiones de toneladas equivalentes de CO₂ de gases de efecto invernadero debe fomentar intensamente el empleo de nuevas soluciones con muy bajo PCA en todas las aplicaciones: refrigeración, climatización, aislamiento, propelentes, agentes de extinción...

La norma europea F-Gas favorece esta vía para alcanzar los objetivos climáticos y energéticos fijados por la Comisión Europea para 2030. La propuesta de revisión recientemente publicada incluso pretende acelerar la actual 'reducción progresiva'. A nivel internacional la Enmienda de Kigali define otro calendario para la sustitución de los fluidos de alto potencial de calentamiento atmosférico para 2050, según el territorio. Todas estas medidas tienen un objetivo común: preservar nuestro ecosistema.

Si nos fijamos más específicamente en el sector HVACR* en Europa se recomienda avanzar hacia refrigerantes con un PCA <150 para futuros desarrollos. El PCA es un criterio importante a tener en cuenta, pero es solo una parte de la solución para actuar con eficiencia.

Porque la elección de un fluido para una nueva instalación de refrigeración se basa en varios parámetros: durabilidad, tecnología a largo plazo, coste energético, huella de carbono global durante la vida útil de la máquina, etc.

Ya no basta con seleccionar el refrigerante únicamente en función de su PCA, sino que es esencial considerarlo desde el enfoque 'la eficiencia energética es lo primero'**.

Significa que a la hora de definir las políticas energéticas y de tomar decisiones de inversión hay que tener en cuenta ante todo las medidas de ahorro de energía menos costosas. Para ello deben evaluarse adecuadamente las soluciones de eficiencia energética mediante análisis de impacto coste-beneficio pertinentes y apropiados para diferentes contextos y sectores industriales.

El principio básico de Energy Efficiency First (la eficiencia energética es lo primero) es que "la mejor energía es la que no hay que producir porque no se necesita". Esto significa que la reducción en la demanda de energía debe prevalecer sobre la producción de energía renovable.

Por tanto, el desarrollo de la eficiencia es una prioridad medioambiental y económica para todas las industrias.

Elegir un refrigerante significa considerar seriamente las opciones que proporcionarán la mayor reducción de emisiones directas e indirectas de la instalación termodinámica.

Un ejemplo: desde el 1 de enero de 2022 los sistemas de refrigeración centralizada de varias estaciones para uso comercial con una capacidad de refrigeración ≥40 kW deben utilizar un refrigerante con un PCA <150. Se puede elegir entre varias opciones ecnológicas para la arquitectura del sistema de producción de frío y el refrigerante.

Para actuar con conocimiento de causa Climalife dispone de una herramienta de cálculo de la ecoeficiencia que evalúa el impacto global económico (CAPEX y OPEX) y medioambiental (TEWI) de las tecnologías seleccionadas y permite destacar la opción más ecoeficiente para una determinada instalación.

Esta calculadora tiene en cuenta muchos indicadores clave: el índice de emisiones de CO₂ directas (PCA) e indirectas (CO₂ emitido en la producción de electricidad del sistema), la arquitectura de la instalación, el coste de la inversión, el coste del mantenimiento, sin olvidar el precio de la electricidad, el fluido...

Se basa en datos reales de los fabricantes y ha sido validado por el Instituto Cemafroid. Este modelo de ecoeficiencia analiza todos los impactos y propone una comparación entre distintas arquitecturas para determinar cuál será la más ecoeficiente.

Tomemos el caso de un supermercado con una superficie de 2 000 m².

Figura 1. Resultados del cálculo de ecoeficiencia para un supermercado de 2.000m²

Tras rellenar todos los parámetros los resultados de este estudio comparativo (Figura 1) confirman la importancia de evaluar todas las opciones posibles a la hora de elegir una solución. De hecho, para proporcionar las mismas capacidades frigoríficas se puede ver que las emisiones totales más bajas, así como los mayores ahorros de inversión y operativos, no se atribuyen necesariamente al fluido con el menor PCA.

Las condiciones climáticas de las distintas zonas geográficas, la tecnología de las instalaciones y el fluido seleccionado tienen un impacto considerable en las emisiones de carbono y en el gasto durante la vida útil de la instalación.

En Barcelona (España), la cadena de supermercados Sorli instaló un sistema de refrigeración positiva de 29,3 kW con el refrigerante R-455A compuesto por R-455A equipado con una unidad condensadora del Grupo Disco de tres compresores scroll Emerson homologados para fluidos A2L. Para este supermercado de 1.200 m² esto supone un 13 % menos de emisiones en el ciclo de vida en comparación con un sistema transcrítico de CO₂ y un coste total de propiedad un 16 % menor.

También en España, realizaron el cálculo para la refrigeración de la nueva central logística de productos frescos del mar de Grupo Olano, de 4.000 m². El recinto está refrigerado por un sistema de expansión directa de 280 kW. En comparación con un sistema transcrítico de CO₂, el R-455A ofrece una reducción del 17 % en las emisiones durante la vida útil del sistema. Esta optimización va acompañada de una reducción del 19 % del coste total de propiedad.

Optinergie realizó otro estudio de rendimiento en Francia en un almacén para 15.000 toneladas de manzanas. Muestra que el cambio de amoniaco a R-1234ze generó un ahorro energético del 25 % durante el periodo de funcionamiento.

En resumen, la cuestión de la elección del refrigerante debe abordarse desde la perspectiva «la eficiencia energética es lo primero», que implica tener en cuenta el ahorro de energía al menor coste evaluando adecuadamente las soluciones de eficiencia energética mediante análisis de impacto de coste-beneficio. Y como hemos visto, el refrigerante con el menor PCA no siempre es la opción más ecoeficiente.

Además la situación geopolítica, económica y medioambiental provocará que los precios de la energía sigan subiendo en los próximos años. La disponibilidad de materias primas sigue siendo escasa y se avecinan nuevas restricciones normativas (cuotas, prohibiciones…), lo que hará imprescindible tener en cuenta este enfoque en las decisiones de inversión. El rendimiento energético y las ganancias económicas pueden ir de la mano y no son despreciables. Conciliar el menor consumo de energía, la mejor potencia frigorífica y el menor coste de propiedad se convertirá en la regla general los próximos años. ¡No espere más!

La herramienta de ecoeficiencia está disponible actualmente para el sector minorista, pero se están desarrollando módulos adicionales para comparar arquitecturas de refrigeración industrial, integrar la recuperación de calor, etc.

** Fuentes: EPEE, Anexo a la Recomendación de la Comisión sobre “La eficiencia energética primero”: de los principios a la práctica. Directrices y ejemplos para su aplicación en la toma de decisiones en el sector energético y otros.