Sub­sec­to­res de la ref­ri­ge­r­a­ción

Intro

¿Cuáles son los principales sectores en los que se requiere refrigeración? ¿Cuál es el potencial de mitigación de los gases de efecto invernadero (GEI) por sector?

La refrigeración nos acompaña en diferentes formas en muchas situaciones de nuestra vida cotidiana. A menudo, ni siquiera somos conscientes de las ventajas de la refrigeración. Sin embargo, los refrigerantes y el consumo de energía de los dispositivos de refrigeración son responsables de una cantidad considerable de emisiones que dañan nuestro medio ambiente. Las soluciones de refrigeración verde pueden contribuir significativamente a la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y, por tanto, a mejorar la calidad de vida de las personas en todo el mundo. Visite nuestra ciudad virtual y descubra los diferentes subsectores de la refrigeración y aprenda más sobre su uso, sus aplicaciones, los refrigerantes y qué efecto tienen en nuestra vida diaria.

Haga clic en la siguiente imagen para descubrir más sobre los distintos subsectores de la refrigeración.

Paisaje urbano

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Sub­sec­to­res de la ref­ri­ge­r­a­ción

Unidades de aire acondicionado

Las unidades de aire acondicionado (UAC, por sus siglas en inglés) se utilizan para mantener un clima interior agradable dentro de los edificios, como viviendas particulares, zonas residenciales, complejos empresariales y hoteles. Las UAC no solo mejoran el bienestar personal, sino que también aumentan la productividad. En 2018, la cifra de UAC instaladas en edificios ascendía a 1600 millones. Se espera que, en 2050, se hayan alcanzado los 5600 millones. Lo que supone que durante los próximos 30 años se van a vender 10 unidades de aire acondicionado nuevas cada segundo (IEA, 2018 (abre en una nueva ventana)). En consecuencia, se prevé que la demanda mundial de energía para la climatización se triplique hasta 2050.

So­lu­ción de ref­ri­ge­r­a­ción ver­de

Un paso importante es la transición a los sistemas de AC con inversor de corriente. Las unidades de aire acondicionado con inversor varían su capacidad de refrigeración/calefacción ajustando la frecuencia de alimentación de sus compresores. Así se controla el caudal de refrigerante, lo que reduce el consumo de energía y las emisiones indirectas. Para reducir las emisiones directas, se utiliza cada vez más el propano, un refrigerante natural con un bajo potencial de calentamiento global (PCG). Sin embargo, la mayoría de los dispositivos siguen funcionando con el dañino refrigerante HFC-410A, que es 2088 veces más perjudicial para el clima que el CO2. La combinación de una mayor eficiencia energética con el uso de un refrigerante natural puede suponer una reducción aproximada de las emisiones de CO2 del 60 %, en comparación con los dispositivos actuales.

Refrigeradores

Los refrigeradores suelen utilizarse para enfriar grandes inmuebles, especialmente edificios de oficinas, tiendas y hospitales, pero también se emplean en procesos industriales como la producción de plásticos y caucho o el procesamiento de alimentos. Estos sistemas contienen agua, que se enfría y, a continuación, se distribuye a largas distancias.

Los refrigeradores son instalaciones de grandes dimensiones, un diseño sostenible puede contribuir significativamente a reducir el consumo de energía, proteger el clima y garantizar un desarrollo urbano sostenible. En comparación con los aires acondicionados, las emisiones directas de los refrigeradores son 20 veces mayores. Las razones principales son su alto contenido de refrigerante, los índices de fuga relativamente altos y la baja eficiencia de recuperación.

So­lu­ción de ref­ri­ge­r­a­ción ver­de

Una combinación de medidas de eficiencia energética y de refrigerantes naturales puede reducir las emisiones totales de los refrigeradores en un 40 % en los países industrializados y hasta en un 60 % en los países en desarrollo . El propano, por ejemplo, es un refrigerante respetuoso con el medio ambiente. No solo puede reducir las emisiones directas, sino que también mejora la eficiencia energética del refrigerador entre un 10 y un 20 %. Otras medidas para obtener una alta eficiencia energética consisten en sustituir componentes por piezas de alta eficiencia, como intercambiadores de calor o compresores invertidos, o colocar estratégicamente los dispositivos, llevar a cabo mantenimientos periódicos, minimizar las fugas o reducir con medidas arquitectónicas la necesidad de refrigeración de edificios nuevos.

Aires acondicionados móviles

Los sistemas móviles de aire acondicionado (MAC, por sus siglas en inglés) se instalan en vehículos para ofrecer una conducción más confortable y contribuir a una conducción más segura. Un MAC tiene la capacidad incluso de refrigerar un pequeño apartamento. Su consumo de combustible se estima entre un 3 y un 7 % (hasta el 20 % en regiones muy cálidas y húmedas) del consumo anual de combustible de los vehículos (ICCT, 2019 (abre en una nueva ventana)). Entre el 81 y el 88 % de estas emisiones son indirectas y proceden de la energía utilizada para el funcionamiento del sistema. Las emisiones directas se deben a las fugas de refrigerante durante la fabricación, el funcionamiento, el mantenimiento, la reparación y al final de la vida útil del sistema. Aunque la UE, Canadá y Japón ya han prohibido el uso de refrigerantes en estos sistemas con un potencial de calentamiento global superior a 150, millones de vehículos antiguos siguen empleando el refrigerante R134a (con un PCG superior a 1300).

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Si se emplearan refrigerantes verdes en los sistemas de aire acondicionado se podrían eliminar entre un 12 y un 19 % de las emisiones que generan. Asimismo, el uso de sistemas de alta eficiencia energética y un número menor de fugas, la reducción de la carga de refrigerante y las estrategias de optimización de la cadena cinemática pueden reducir las emisiones de GEI en aproximadamente un 70 % durante la vida útil del sistema.

Para los fabricantes de automóviles los hidrocarburos aún no son una opción viable de refrigerante, debido a su inflamabilidad. No obstante, los hidrocarburos pueden ser una opción para vehículos eléctricos con sistemas de refrigeración herméticos. En estos sistemas, el propano funciona de manera eficaz y segura. En la actualidad, el aire acondicionado es un elemento estándar en los vehículos. La demanda de automóviles aumenta constantemente, así que es crucial que la industria del automóvil analice, desarrolle e implemente soluciones respetuosas con el clima y el medio ambiente.

Refrigeración doméstica

El frigorífico es uno de los primeros electrodomésticos que se adquieren cuando se dispone de electricidad. Casi todos los hogares de los países desarrollados tienen al menos un frigorífico, ya que es la forma más cómoda y segura de conservar los alimentos. En los próximos 15 años, se espera que el número de frigoríficos en los países en desarrollo y emergentes se duplique hasta alcanzar casi los dos mil millones de unidades (abre en una nueva ventana). Los países europeos ya casi han completado la transición a los refrigerantes naturales y, aunque en muchos mercados emergentes esta transición está en marcha, todavía hay margen de mejora en los países en desarrollo. En estas regiones, es crucial que el mercado de los frigoríficos domésticos opte por soluciones de bajo consumo y respetuosas con el clima. Esta transformación podría suponer un ahorro energético de más del 60 %.

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Un frigorífico respetuoso con el clima utiliza gases refrigerantes y espumantes con un PCG máximo de 20 y un potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO) igual a cero. En la actualidad, el uso del hidrocarburo isobutano (R600a) para los frigoríficos es la alternativa más respetuosa con el medio ambiente, ya que su PCG equivale a 3. Los frigoríficos antiguos suelen utilizar refrigerantes que dañan el clima y la capa de ozono. En algunos países en desarrollo, como, por ejemplo, Ghana, se prohíbe el comercio de segunda mano de los aparatos viejos, y se fomenta (a veces también económicamente) la compra de frigoríficos nuevos de bajo consumo y respetuosos con el clima. A largo plazo, los costes de adquisición algo más elevados se compensan con un menor consumo de energía.

Refrigeración comercial

Los sistemas de refrigeración comercial se utilizan sobre todo para mantener frescos o congelados los productos perecederos. Se instalan en puntos de venta de alimentos (supermercados, tiendas, carnicerías, panaderías, etc.), cafeterías y restaurantes, guarderías, establecimientos de restauración (hoteles, comedores) y otros espacios. Estos sistemas representan entre el 40 y el 50 % del uso total de energía de un supermercado o tienda. Según el campo de aplicación y su finalidad, se pueden encontrar distintos tipos de refrigeración. Básicamente, se puede distinguir entre sistemas centralizados y descentralizados. En los sistemas centralizados, los distintos puntos de refrigeración dependen de un único sistema de refrigeración. Aunque las unidades de refrigeración se encuentren en la zona de ventas, el sistema en sí suele estar en una sala de máquinas separada. En las instalaciones descentralizadas, cada aparato depende de su propio sistema de refrigeración.

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En la actualidad, es frecuente el uso de hidrocarburos en la refrigeración, especialmente en instalaciones nuevas. Sin embargo, todavía hay muchos aparatos que funcionan con HFC, que son perjudiciales para el clima. En los sistemas descentralizados que utilizan hidrocarburos (isobutano o propano), el consumo de energía es entre un 10 y un 15 %inferior al de los aparatos comparables que utilizan HFC (abre en una nueva ventana). En el caso de los refrigeradores de bebidas que emplean hidrocarburos, el ahorro asciende incluso a un 30 %. Los sistemas centralizados pueden ser muy diferentes dependiendo de la elección del refrigerante, el sistema de distribución o el tipo de refrigeración del condensador que empleen. Las soluciones de refrigeración que utilizan amoníaco o CO2 son las alternativas más respetuosas con el medio ambiente y las más eficientes desde el punto de vista energético. Sin embargo, algunas características de esos hidrocarburos, como la compatibilidad de los materiales, la toxicidad y la inflamabilidad, han impedido un uso mayoritario del amoníaco para aplicaciones comerciales.

Refrigeración industrial

Los alimentos seguros son alimentos frescos, y los alimentos frescos son alimentos refrigerados. Independientemente de la industria: alimentaria, de bebidas, farmacéutica o petroquímica; la refrigeración industrial garantiza que los productos se mantengan frescos tanto en las instalaciones de procesamiento como en el almacén. Debido a su amplia gama de aplicaciones y sus múltiples usos, la refrigeración industrial tiene un gran potencial para reducir las emisiones.

So­lu­ción de ref­ri­ge­r­a­ción ver­de

En la actualidad, el amoníaco, es el refrigerante natural más empleado en la mayoría de los países desarrollados. Es el refrigerante más económico y de mayor eficiencia energética. El amoníaco se encuentra de forma natural en el medio ambiente y está disponible en cantidades abundantes. Los sistemas de CO2 también han demostrado ser rentables y, junto con el amoníaco, son, actualmente, los refrigerantes con mayor potencial (abre en una nueva ventana). Sin embargo, hasta ahora, las tecnologías con amoníaco y CO2 son un privilegio de los países ricos, ya que el coste inicial de los equipos es muy elevado en comparación con otros sistemas. Además, faltan técnicos capacitados que sepan manejar con seguridad los refrigerantes naturales. La información y la capacitación adecuadas de los técnicos pueden suponer una contribución muy importante para fomentar su uso.

Transporte refrigerado

En este mundo globalizado, hay un transporte continuo de productos y alimentos, ya sea en por mar, aire o carretera. Durante el transporte, los productos perecederos deben mantenerse refrigerados. De hecho, el 20 % de los alimentos del mundo se estropean por una mala refrigeración, principalmente por la interrupción de la cadena de frío. Se calcula que más de 4 millones de vehículos de todos los tamaños aseguran la cadena de frío (UBA, 2017 - sólo en alemán) (abre en una nueva ventana). Sin embargo, estos suelen ser muy perjudiciales para el medio ambiente.

La temperatura de la cámara frigorífica en los camiones frigoríficos se mantiene mediante un sistema de refrigeración que enfría o calienta el interior de la caja frigorífica aislada en función de la temperatura ambiente. Estos sistemas, en la actualidad, emplean mayoritariamente los refrigerantes R404a o R410a, que son perjudiciales para el clima.

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Las alternativas respetuosas con el clima y energéticamente eficientes son los refrigerantes naturales con un PCG muy bajo, como el propano y el dióxido de carbono. Al igual que en los aires acondicionados móviles, las fugas de refrigerante, con tasas entre un 20 y un 30 % al año, son elevadas. Esto se debe, en particular, a las constantes vibraciones que sufren los sistemas durante el funcionamiento y a las condiciones de la carretera, que hacen que se pierdan componentes y conexiones. Para lograr una optimización completa en el ámbito del transporte refrigerado se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

  • Reducir las fugas, ya que los sistemas completamente cargados son más eficaces
  • Mejorar la eficiencia energética mediante circuitos de refrigerante de dos etapas
  • Optimizar los componentes (por ejemplo, compresor, intercambiador de calor)
  • Utilizar la tecnología con inversores en combinación con un alternador para mejorar la eficiencia a carga parcial
  • Reducir las necesidades de refrigeración mediante la mejora del aislamiento del vehículo, la optimización de las rutas de reparto y la correcta manipulación de las mercancías
  • Optimizar las dimensiones de las unidades de refrigeración en función del tamaño, el aislamiento y el uso del vehículo