Visión general del sector HVAC/R
Ahora que empezamos un nuevo año, es importante analizar y reflexionar sobre lo que sucede en el sector HVAC/R, haciendo las consideraciones necesarias a corto y mediano plazo. Con este planteamiento, el experto de Carel Industries analiza en este artículo las claves del sector y lo hace «a modo de flujo de conciencia».
Por Biagio Lamanna, HVAC/R Knowledge Center Manager en CAREL Industries
A corto plazo, el sector HVAC/R necesita a nivel mundial superar la crisis de componentes, materias primas y electricidad/combustible/gas. Esta situación requiere un esfuerzo extraordinario de los departamentos de I+D para mitigar los efectos negativos. El diseño inteligente y circular, las tecnologías de alta eficiencia, los servicios de mantenimiento efectivos y un nuevo enfoque regional en la cadena de suministro son algunas de las principales tendencias emergentes. Entonces, a largo plazo, el sector HVAC/R tendrá un único objetivo: ser ambientalmente sostenible. Las tendencias clave serán la electrificación, lo que significa bombas de calor y la demanda de eficiencia mejorada; refrigerantes naturales, que requieren tecnologías y diseños dedicados; y nuevos modelos comerciales, es decir, refrigeración/calefacción como servicio. También habrá espacio para nuevas tecnologías como alternativas al circuito tradicional de compresión de vapor, como la refrigeración magnética, por poner solo un ejemplo.
A menudo escucho o leo sobre el uso cada vez mayor de aplicaciones de «refrigeración en grandes espacios». Si la “refrigeración en grandes espacios” significa instalaciones hidrónicas de alta capacidad, basadas en enfriadores de agua de alta capacidad, tendremos que esperar unos años más antes de ver una evolución importante. Las grandes enfriadoras y las bombas de calor probablemente serán la mejor solución en un futuro próximo, cuando la calefacción y la refrigeración de distrito sean el diseño de referencia del sistema. Esto combinará necesidades y soluciones para los mercados residencial, comercial e industrial.
Hoy en día, en los mercados emergentes y evolucionados, la refrigeración de grandes espacios se asocia básicamente con aplicaciones comerciales y de grandes edificios.
Una de las soluciones más demandadas es la enfriadora “sin aceite”.
Desde que se introdujeron en el mercado hace unos 20 años, los enfriadores centrífugos sin aceite han seguido creciendo constantemente en términos de demanda en el mercado de aire acondicionado.
Las principales razones son el bajo consumo energético, el bajo nivel de ruido y la reducción de los costes de mantenimiento durante la vida útil del compresor.
Presumiblemente, esta tendencia de crecimiento continuará durante los próximos años, con picos probablemente superiores a los registrados recientemente tanto en el sector industrial como en el residencial.
Hay dos factores que influirán en este sentido: el primero es tecnológico e implica la ampliación del rango de operación de estas unidades, erosionando parte del mercado de unidades enfriadoras con compresores de tornillo.
El segundo es geopolítico. La eliminación gradual de los combustibles fósiles debido al impacto ambiental y al aumento de los costes conducirá a una mayor demanda de aplicaciones como bombas de calor y enfriadoras con recuperación de calor.
Refrigerantes naturales
Adecuados tanto para escenarios a corto como a largo plazo, los refrigerantes naturales se consideran ahora sin ninguna duda la solución más sostenible para el futuro de las aplicaciones HVAC/R.
Entre estos, los hidrocarburos están atrayendo la mayor atención.
Las enfriadoras que funcionan con hidrocarburos, como cualquier aplicación de aire acondicionado y refrigeración de hidrocarburos, tienen dos características específicas. Los hidrocarburos como refrigerantes ofrecen alta eficiencia con un diseño simple en una amplia gama de condiciones de trabajo. Esto significa que con el mismo diseño simple (es decir, el tipo de componentes requeridos, los materiales en la instalación y las presiones de diseño) hay muchas aplicaciones, desde pequeñas unidades refrigeradas hasta grandes enfriadoras de agua que pueden funcionar de manera efectiva con hidrocarburos. Como segunda característica específica, que en realidad es un inconveniente, los hidrocarburos son inflamables y requieren la adopción de medidas de seguridad adecuadas.
El punto clave es: no hay nada nuevo y especial acerca de la inflamabilidad. Este “inconveniente” ya se ha gestionado durante muchos años, de hecho, siglos, en muchas aplicaciones, como la automoción, las cocinas residenciales y muchos campos industriales, y en consecuencia ya no es un problema.
Por otro lado, la flexibilidad de los hidrocarburos como refrigerantes y su impacto ambiental insignificante se adaptan perfectamente a las necesidades de los mercados HVAC/R actuales y futuros.
El calentamiento global como oportunidad
El tema del calentamiento global está brindando una gran oportunidad para la industria de la refrigeración y la calefacción. La conveniencia de aumentar significativamente el nivel de tecnología utilizada con el objetivo de optimizar la eficiencia y utilizar refrigerantes de bajo impacto, como hidrocarburos, amoníaco y dióxido de carbono. Aquellos que piensan que esto está impactando negativamente en su negocio actual son, en mi opinión, ciegos y conservadores. Simplemente están mirando el obstáculo inmediato y no ven las grandes oportunidades que hay.
En lo que respecta al diseño, el uso de tecnologías avanzadas como compresores de capacidad variable, ventiladores, válvulas de expansión electrónicas y electrónica de control relacionada son hoy en día la línea de base en los mercados evolucionados.
Todos estos alcanzan ahorros energéticos que pueden incluso superar el 30% en comparación con las tecnologías tradicionales que no pueden adaptarse a las condiciones ambientales y de carga variables.
En términos de operación, el uso creciente de sistemas de monitorización permite a las empresas de servicios verificar la eficiencia del sistema en tiempo real, programar y, lo que es más importante, optimizar el mantenimiento, asegurando así que se mantenga la eficiencia ideal del sistema durante años.
Volviendo a las enfriadoras de gran capacidad, los mejores refrigerantes desde un punto de vista ecológico son el propano y el amoníaco. Estos son los mejores simplemente debido a su ODP cero, GWP insignificante y alta eficiencia. Yendo un paso más allá, mencionaría el dióxido de carbono, que no tiene inconvenientes en términos de seguridad (no es inflamable ni tóxico) pero tiene una eficiencia bastante menor en este tipo de aplicaciones y, en general, una menor flexibilidad.
Estoy seguro de que esta corriente de conciencia ha cubierto solo una pequeña parte de lo que se puede decir a principios del 2023. ¡El sector HVAC/R está cambiando tan rápido que tal vez debamos detenernos y planificar nuestra estrategia cada tres meses!
