CO2: ¿solución viable para el futuro de las bombas de calor en Europa?

En la última cumbre ‘Heat Pump Summit’ celebrada en Nuremberg, Biagio Lamanna, responsable de Carel Industries, aportó su contribución en relación con las alternativas naturales y los refrigerantes como el R-410A. Patrocinada por Chillventa, se trata de una de las jornadas europeas especializada en el campo de las tecnologías y aplicaciones de HVAC/R y se celebra cada dos años.

Sobre el tema de los refrigerantes, el expertó observó dos direcciones opuestas, destacadas tanto durante las ponencias como en el networking. La primera tendencia proviene principalmente de fabricantes de unidades y componentes, “y puede resumirse como un deseo, más que un intento, de crear un escenario en que solo haya un refrigerante por aplicación”. Es la opción más conservadora, resultado de un pasado basado en el R-12 o el R-22 (un fluido para todas las aplicaciones) y en la combinación más reciente de R-410A / R-134a en casi todas las enfriadoras y aparatos de aire acondicionado.

A medio y largo plazo, una solución posible según este escenario es el uso de R-1234ze, un HFO ligeramente inflamable en la categoría A2L, con un GWP de aproximadamente 7 y ya utilizado en exteriores y en enfriadoras de tornillo de interior con algunas restricciones en términos de carga, volumen y ventilación. No obstante, se requieren ciertos pasos para que este escenario se aplique de forma efectiva.

‘Water and CO2: the rest in between is just somewhat boring...’. Dicha afirmación es de Juergen Suess y representa los pensamientos de Lamanna sobre el segundo escenario propuesto, en contraste con el anterior. “Si observamos lo que está sucediendo en la refrigeración comercial, no vemos una situación en la que solo haya uno o dos fluidos. De hecho, podemos ver un gran número de refrigerantes, esquemas, sistemas de control, seguridad y diseños dentro de la misma aplicación. En el mismo supermercado, por ejemplo, hay unidades de condensación de CO2 de expansión directa, vitrinas plug-in de propano y cámaras frigoríficas con fluidos sintéticos, ya sea el R-448A, que se está reduciendo gradualmente, o incluso el R-1234ze.

Desde el punto de vista de la ingeniería, esto supone un desafío pero, sobre todo, una gran oportunidad para la diferenciación y evolución de los esquemas y tecnologías de refrigeración. Admite que este tipo de escenario puede implicar costes y esfuerzos significativos por parte de todos los involucrados en el sector del aire acondicionado. Sin embargo, parece que los fabricantes de fluidos sintéticos tienen más probabilidades de apoyarlo, dada la posibilidad de que cada uno de ellos encuentre una aplicación tipo.

Por tanto, ¿por qué utilizar CO2 en una bomba de calor teniendo en cuenta sus características bien conocidas de alta presión y baja eficiencia? Básicamente, porque es un buen refrigerante y de alta eficiencia cuando se usa en un circuito dedicado bien diseñado. Para este fin, el uso de múltiples válvulas de control para mantener su presión en los valores óptimos y de eyectores para reducir el aumento de presión del compresor son tecnologías de vanguardia que se pueden introducir en esta aplicación.

Para Lammana, la verdadera pregunta es la siguiente: ¿por qué no estamos utilizando el CO2? Muchos participantes mostraron cierto interés, especialmente en los eyectores, pero no lo suficiente como para pensar en una implementación a corto plazo de esta tecnología.