Métodos de refrigeración alternativos
En busca de un refrigerante "natural" sostenible y que satisfaga las demandas.
¿Los "viejos amigos" sustituirán al R134a? El amoníaco y algunos hidrocarburos fueron aprobados durante mucho tiempo, antes de ser progresivamente sustituidos por los CFC a mediados del siglo veinte. Actualmente experimentan un renacimiento como refrigerantes "naturales" en diferentes sectores de la tecnología de la refrigeración. La razón es que constituyen una interesante alternativa a los CFC, perjudiciales para el ozono y el clima. Estos refrigerantes están disponibles para la totalidad de la gama de temperatura de las máquinas de refrigeración por compresión (-120° C a +20° C), no son dañinos para la capa de ozono y no contribuyen - o en muy escasa medida – al calentamiento global del planeta.
¿Pueden concebirse el amoníaco e hidrocarburos como el propano o el isobuteno como refrigerantes?
Cada uno de estos refrigerantes tiene ventajas y desventajas. Todos tienen un efecto medioambiental favorable. No deberíamos olvidar una cosa: una zona de clima frío puede contribuir a reducir unos 2/3 su contribución al calentamiento global en un plazo medio, y empezar así a poner fin al debate sobre el efecto medioambiental de los refrigerantes sostenido durante las últimas décadas.
Amoníaco
El amoníaco es una sustancia natural, y gracias a sus características físicas el más eficaz refrigerante de todos. Debido a su eficacia y su comportamiento medioambiental, resulta un substituto óptimo del R 134a. Desgraciadamente, también tiene algunos aspectos negativos que limitan considerablemente su aplicación intensiva en la industria y requieren de soluciones técnicas complejas y caras todavía por desarrollar. Las medidas necesarias incrementan considerablemente el gasto de los sistemas basados en el amoníaco, especialmente en el rendimiento medio y pequeño. Por esta razón se están dedicando esfuerzos en todo el mundo para el desarrollo de sistemas más simples en la industria.
Hidrocarburos
Los hidrocarburos también son unos refrigerantes efectivos. El R 290 (propano) resulta especialmente adecuado como substituto. Los rendimientos de presión y refrigeración son similares al R22, y su comportamiento de temperatura es tan favorable como el R12 y el R502. Las unidades de refrigeración han funcionado durante años con propano en todo el mundo, principalmente en la industria. Es un refrigerante extensamente comprobado. Más aún, existe una creciente tendencia a utilizarlo en unidades de refrigeración industrial y sistemas de refrigeración líquida. Una desventaja de los hidrocarburos es que pueden generar mezclas explosivas con el aire. La cantidad de llenado normalmente empleada en la industria está diseñada en función de las regulaciones sobre protección ante la explosión necesarias.
Los "valores salientes" también resultan importantes para las unidades de refrigeración.
El enrutamiento dirigido de aire no sólo debe quedar garantizado en el interior del cofre – el "efecto saliente" también resulta decisivo para el rendimiento del frío. Las unidades de refrigeración deben igualmente disipar sus pérdidas libres de calor en el ambiente. Por esta razón, el enrutamiento óptimo de aire debe quedar garantizado en el circuito interior y exterior del cofre de las unidades de refrigeración.
El siguiente ejemplo muestra muy claramente el impacto negativo de un enrutamiento de aire insuficiente en el circuito exterior. El aire caliente expulsado de una unidad de aire acondicionado de pared de la competencia se disipa fuera de la unidad por los laterales en su parte superior izquierda y derecha. Por lo tanto, la superficie de la carcasa queda directamente cargada de calor irradiado. Por convección regresa a la carcasa y conduce inevitablemente a un incremento de la temperatura interna de la misma y, finalmente, en una pérdida de calor a disipar. Esto, de nuevo, implica el uso de unidades con gran rendimiento de frío. Entre las dos unidades se genera una especie de conducto donde el aire caliente es expulsado de ambas. Aquí pueden observarse los patrones de temperatura extremos.
La expulsión de aire caliente de unidades con un enrutamiento óptimo no afecta negativamente a la superficie del cofre. La fotografía termográfica inferior lo muestra de forma espectacular.
Luz verde para el CO2 en vehículos a motor
La prohibición de la UE del R134a como refrigerante también incluye al campo de la automoción. Los proveedores deben adaptarse al refrigerante CO2 para las unidades de aire acondicionado de los vehículos, lo que requiere una tecnología mucho más cara. Las unidades de aire acondicionado de un vehículo suponen únicamente el 5% aproximadamente de las emisiones perjudiciales provocadas por el tráfico, pero esta proporción sigue siendo demasiado elevada: desde el 1 de Enero de 2007 sólo se permiten aquellas sustancias en relación al PCG (Potencial de Calentamiento Global - ver Rittal Klima-Lexikon Julio 2004) que alcancen un valor máximo de 150 – dado que en 2011 este valor deberá descender a 50. Una alternativa a largo plazo es el CO2, del cual las cifras hablan por sí mismas: en un período de 100 años 1300 Kg. de CO2 tienen el mismo efecto sobre el clima de la Tierra que 1 Kg. de R134a.