Eficiencia energética en refrigeración comercial a través de. Ponente: Marta San Román Empresa: Honeywell

Transcripción

1 Eficiencia energética en refrigeración comercial a través de Ponente: Marta San Román Empresa: Honeywell

2 Contenido Gases fluorados Alternativas en Refrigeración Comercial Casos prácticos Conclusiones

3 Gases fluorados Una historia de innovación Eficiencia Energética Cumplimiento medioambiental Protocolo de Montreal Seguro Económico Protocolo de Kyoto Reglamento de F-gases CFCs HCFCs HFCs HFOs ODS y GWP muy alto ODS=0, pero GWP alto ODS=0, pero GWP alto ODS=0 GWP bajo o ultra-bajo R22 404A 507A 422D 407F (Performax) HFO N40 / L40 HFO N13 HFO 1234ze 1 de enero de de enero de 2020 (Propuesta, servicio&mant.)

4 Oportunidades en refrigeración comercial Refrigeration Refrigeración HVAC Alumbrado Lighting HVAC Process Refrigeración: más del 50% del consumo energético de un supermercado. Los refrigerantes eficientes reducirán La factura eléctrica La huella de carbono

5 R404A R438A R422A R422D R437A R417A R427A R407A R407F N40 L40 Alternativas al 404A Criterios de selección Sistema de expansión directa > 90% capacidad frigorífica del 404A > 40% reducción del GWP (3922 para el 404A) Incluidas dos mezclas de HFOs (futuro) Excluidos 422A 422D 507A 417A 437A 110.0% 100.0% 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Min. 90% capacidad R404A Min. 40% reducción GWP CAPACITE Capacidad MT MT CAPACITE Capacidad BT BT REDUCTION Reducción GWP (Condiciones EN12900 para refrigeración, media y baja temperatura) Nota: El R-744 (CO2) no ha sido incluido dado que no puede ser aplicado más que en instalaciones nuevas y sobre ciclos complejos que hacen las comparaciones difíciles (cascadas, boosters, ciclos transcríticos).

6 Las mejores alternativas Refrigeración a temperatura media (EN /45 C/SH10/SC0) 120.0% 110.0% 100.0% 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% CAPACIDAD COP CAUDAL MEJORA PCA R404A (A1) R438A (A1) R427A (A1) R407A (A1) R407F (A1) N40 (A1) L40 (A2L) (Condiciones EN12900 para refrigeración, media y baja temperatura) 407F maximiza todos los factores de comparación Aumento del 11.2% de la capacidad frigorífica, Aumento del 9.2% del CoP Mejora del GWP del 53.5% Comparación termodinámica, no tiene en cuenta los efectos del sistema: Variación coeficientes de transferencia en el evaporador y el condensador, Evolución en el comportamiento del compresor, etc..

7 CO2 eq. kg TEWI Impacto total sobre calentamiento ambiental Supermercado típico 2000m 2 15% fugas durante 15 años Mismo refrigerante para media y baja, ciclo de un estado El CoP del compresor se usa para emisiones directas: datos de simulaciones y pruebas de laboratorio y de campo Direct Indirect CO 2 /R134a 5% de fugas (Islam et al. 2010) R407F, N40, L40 con 5% de ratio de fugas 0 R-404A Performax R-407F N40 L40 Se necesita refrigerantes de bajo GWP La reducción de fugas es crítica Comparar con fugas de cascada de CO2 407F, N40 & L40 = las mejores soluciones medioambientales, incluso con fugas mínimas

8 Alternativas frente al R-22 Capacidad Eficiencia Caudal 407F: iguala capacidad y caudal y tiene la mayor eficiencia entre las alternativas R407F

9 Casos prácticos con 407F

10 ASDA WAL*MART: reconversión R407A / 407F ASDA ha anunciado que ha seleccionado Performax LT (407F) para nueva obra. Una evaluación estructurada con un equipo multidisciplinar ASDA WAL*MART 2 sistemas idénticos de refrigeración a media temperatura Misma carga, configuración, tuberías y 8 compresores ZB45 en paralelo (scroll Copeland) Están disponibles tanto la base de referencia como los datos de funcionamiento históricos

11 Conumo Energético ASDA: reconversión R407A / 407F Configuración original 2009: reconversión del primer sistema de 404A a 407A 2010: reconversión del segundo sistema de 404A a 407F R-404A R-404A R-404A R-407A R-407A R-407F Tiempo R407A = mejora media 5% R407F = mejora media 18%

12 ASDA: Fraccionamiento? Evaluación del deslizamiento del 407F en la prueba de campo de Asda Tiempo de operación >18 meses Muestreo al comienzo y a los 18 meses Análisis del gas por cromatografía Composición Especificación Tolerancia Medidas tras >18 meses de funcionamiento < 1% de variación: no hay fraccionamiento con el tiempo

13 Deslizamiento y fraccionamiento Mezclas seleccionadas: deslizamiento entre 4-6 C Estudio experimental de fugas y su efecto sobre deslizamiento y fraccionamiento No hay cambio significativo en la composición del gas No hay consecuencias sobre la eficiencia del sistema de referencia Peor escenario: fuga lenta y constante con el sistema parado Rendimiento del sistema dentro del rango del error de medición Cambio en la composición ligeramente por encima de la tolerancia (±2%) Los resultados no ponen en cuestión la idoneidad del uso de fluidos con deslizamiento El estudio exhaustivo está a disposición de los interesados

14 Asda Continúa la evaluación Asda 2011: monitorización real del consumo de energía * Conclusiones de Asda: convertir todos sus establecimientos a R-407F podría Ahorrar millones de en electricidad Evitar emisiones de más de 625,000 toneladas de CO 2 equivalente en 14 años. Eliminar 120,000 coches de nuestras carreteras. En línea con la estrategia de reconversión del estudio de SKM Enviros El 407F consume menos energía y reduce el impacto ambiental * Evaluation of available refrigeration Systems in the retail Sector, B. Churchyard & J.Bailey, IOR 2012

15 Reconversión de R22 La tienda Instalación original: 1996 Área de venta: 2750m 2 (Superficie total, incluidos almacenes 4000m 2 ) Temperatura ambiente en verano: 26 C-50% +/-2 C +/- 10% Expansión directa con R22, válvulas mecánicas termostáticas sin subenfriamiento Ratio de fugas annual: <10% Carga : 200kg (baja) /300kg (media) para cada uno de los cuatro sistemas de la tienda La reconversión Dos válvulas para mejorar subenfriamiento Un cambio de aceite Monitorización de consumos con sistema Climacheck Resultados Mismo funcionamiento que R22 Drop in Costes mínimos de reconversión Mejora del impacto medioambiental 100% cero ODP

16 Comparación 404A y CO2 transcrítico Nota: el sistema de referencia es 404A. El consumo de CO2 transcrítico en en Madrid sería de +16% que el 407F Fuente: Alternativas en Sistemas de Refrigeración con CO2 para Distribución Alimentaria Danfoss, Mar 2011, Ibón Vadillo, Félix Sanz

17 CO2 subcrítico Impacto en coste de sistemas de CO2 comparados con DX tradicional: Típicamente de 3 a 4 años más de retorno de inversión

18 Conclusiones Hay soluciones disponibles en el mercado para sustituir R22 y 404A El 407F (Genetron Performax TM LT) y mezclas de HFOs (N40 y L40) se han evaluado con otros candidatos en media y baja temperatura. Los casos prácticos confirman mejoras y ganancias en rendimiento vinculadas al funcionamiento de componentes y sistema con 407F. Se ha utilizado bibliografía reciente como guía que detalla cuestiones recurrentes sobre fraccionamiento, rendimiento y tª de descarga. El R-407F supera en capacidad frigorífica, CoP y GWP a las demás opciones para: Sustituir al R-22: prohibición total de uso, incluido el reciclado, desde finales de Reconversiones de 404A y nuevas instalaciones: cumple con los requerimientos medioambientales, energéticos y legales, actuales y potencialmente futuros, que proponen prohibir refrigerantes con GWP>2500 (404A, 422D, 507A) en servicio y mantenimiento de refrigeración comercial a partir de 2020).

19 Preguntas?