Aumento de la eficiencia en plantas de CO2 con subenfriador Alchemist
Torraval Cooling demuestra con datos reales el impacto de la refrigeración adiabática en sistemas de CO₂
En esta ocasión, Torraval Cooling presenta resultados reales que evidencian los beneficios de la refrigeración adiabática mediante el uso del subenfriador Alchemist, una solución innovadora diseñada para plantas con ciclo transcrítico de CO₂.
Desarrollado por MITA (patente nº 17194148.7) y actualmente comercializado por nuestra empresa. El Alchemist fue Diseñado para integrarse justo después del gas cooler y optimiza el rendimiento en sistemas transcríticos de CO₂, especialmente en el exigente entorno de la refrigeración comercial.
Objetivo del estudio del subenfriador adiabático
El objetivo de este caso práctico es mostrar los beneficios del subenfriador Alchemist, entre los que destacan:
- Reducción del consumo energético.
- Disminución de las presiones de trabajo del circuito frigorífico.
Características de la instalación del sistema de refrigeración
- Ubicación: provincia de Vicenza, Italia.
- Potencia máxima de diseño de la línea TN: 164 kW.
- Configuración del sistema frigorífico central:
- 4 compresores Dorin modelo CD 300 H (uno con variador de frecuencia).
- 1 compresor Dorin modelo CD 300 H (con variador, en compresión en paralelo).
- 1 subenfriador adiabático Alchemist modelo 4000 SR.
Datos recogidos sobre el funcionamiento del suenfriador
Se aprovechó la época más calurosa del año para registrar datos reales de funcionamiento durante seis días consecutivos del verano de 2022, desde la 01:00 del lunes hasta la medianoche del sábado. El Alchemist fue activado y desactivado automáticamente para comparar los siguientes parámetros:
- Temperatura de salida del refrigerante.
- Presión de trabajo.
- Temperatura de evaporación.
- Consumo eléctrico total de la instalación (incluyendo ventiladores del gas cooler y del Alchemist).
- Consumo de agua del subenfriador Alchemist.
Con estos datos se calcularon:
- Energía térmica suministrada por el sistema.
- Evolución del COP (Coeficiente de Rendimiento), incluyendo el consumo de los ventiladores del gas cooler y del Alchemist.
Durante la semana de análisis, se alcanzaron temperaturas exteriores máximas de hasta 35°C.
Resultados destacados
- Descenso de la temperatura del refrigerante
El uso del Alchemist permite reducir significativamente la temperatura de salida del refrigerante. Durante los seis días de prueba, se observó un descenso medio de 8°C en dicha temperatura cuando el subenfriador estaba activo.
- Reducción de la presión de trabajo
La presión se ajusta en función de la temperatura de salida del refrigerante: cuanto más baja es la temperatura, menor es la presión necesaria. Con el Alchemist en funcionamiento, se consiguió una reducción media de 6,4 bar en la presión del sistema, lo que implica una mejora directa en la eficiencia.
El sistema operó casi todo el tiempo en régimen transcrítico (> 73,5 bar), salvo un breve periodo al final del viernes cuando el Alchemist se desactivó.
- Ahorro energético
El parámetro más relevante es el consumo eléctrico total, incluyendo todos los ventiladores. Al comparar los días de funcionamiento con y sin el Alchemist, se evidenció un importante ahorro energético:
- Ahorro de más de 1.100 kWh en solo tres días (~27%).
- Consumo de agua asociado: 3,8 m³.
- Teniendo en cuenta condiciones más estándar (por ejemplo, alta humedad relativa >75%, donde se recomienda desactivar el sistema), el ahorro medio corregido sería de un 22%, con un consumo de agua en torno a 3,2 m³.
Rendimiento energético (COP)
A partir de los datos recogidos (presiones, temperaturas y fórmulas proporcionadas por Dorin), se calculó el rendimiento global del sistema:
- COP medio con Alchemist activado: 2,54 (muy alto, considerando una temperatura ambiente media de 30,6°C).
- COP medio con Alchemist desactivado: 1,90 (con solo 0,2°C más de temperatura media).
Durante las horas más calurosas del día, el COP cayó por debajo de 2 sin el subenfriador.
Conclusiones
El estudio realizado durante el caluroso verano de 2022 demuestra que el uso de Alchemist permite reducir significativamente el consumo eléctrico de las instalaciones frigoríficas, con un consumo de agua muy contenido.
Además, se ha constatado que su efectividad también se mantiene en condiciones de funcionamiento subcrítico, por lo que su instalación es recomendable en todos los sistemas de CO₂ transcrítico, independientemente del emplazamiento.
En Torraval Cooling, apostamos por soluciones que mejoran la eficiencia energética y reducen el impacto ambiental, y Alchemist es una de las herramientas más eficaces en este sentido.