Ecodiseño: Unidades condensadoras y enfriadoras de proceso.
En julio de 2016 entró en vigor los requisitos de ecodiseño, o diseño ecológico, aplicados a la fabricación y comercialización en la Unión europea de unidades condensadoras, centrales frigoríficas con condensador incorporado, y plantas enfriadoras para refrigeración.
Un año antes se aprobaba el Reglamento (UE) 2015/1095 por el que se aplica la Directiva 2009/125/CE en lo relativo a los requisitos de diseño ecológico para armarios de conservación refrigerados profesionales, armarios abatidores de temperatura, unidades de condensación y enfriadores de procesos.
Además de a los armarios refrigerados, el reglamento de ecodiseño es de aplicación a unidades condensadoras y centrales de compresores, que integran un condensador de aire, para refrigeración a media y baja temperatura, de una potencia nominal de hasta 50kW y 20kW respectivamente. Es asimismo aplicable a plantas enfriadoras de glicol para refrigeración a media y baja temperatura.
En INTARCON hemos rediseñado nuestra gama de producto para adaptarnos a la directiva de ecodiseño incorporando en su caso tecnologías de eficiencia energética, tales como compresores scroll de alta eficiencia, motoventiladores electrónicos, control de condensación flotante, e inyección de vapor en baja temperatura.
La evaluación del cumplimiento de nuestros productos con la directiva de ecodiseño para unidades condensadoras está disponible a través de nuestra calculadora frigorífica.
Ecodiseño de unidades condensadoras y centrales frigoríficas
El reglamento establece una serie de requisitos de diseño ecológico con dos niveles de exigencia que entran en vigor el 1 julio de 2016 y el 1 de julio de 2018. Para unidades condensadoras y centrales condensadas por aire de hasta 5kW y 2KW en MT y BT respectivamente, se establece un requisito de valor mínimo para el coeficiente de rendimiento COP, mientras que para equipos de mayor potencia el requisito viene referido a un rendimiento estacional normalizado SEPR.
Tabla 1.- Requisitos de ecodiseño para unidades condensadoras
| Temperatura | Potencia nominal PA | Factor | Valor mínimo a partir del 01/07/2016 | Valor mínimo a partir del 01/07/2018 |
|---|---|---|---|---|
| Media | 0,2 kW ≤ PA ≤ 1 kW | COP | 1,20 | 1,40 |
| 1 kW < PA ≤ 5 kW | COP | 1,40 | 1,60 | |
| 5 kW < PA ≤ 20 kW | SEPR | 2,25 | 2,55 | |
| 20 kW < PA ≤ 50 kW | SEPR | 2,35 | 2,65 | |
| Baja | 0,1 kW ≤ PA ≤ 0,4 kW | COP | 0,75 | 0,80 |
| 0,4 kW < PA ≤ 2 kW | COP | 0,85 | 0,95 | |
| 2 kW < PA ≤ 8 kW | SEPR | 1,50 | 1,60 | |
| 8 kW < PA ≤ 20 kW | SEPR | 1,60 | 1,70 |
Para las unidades de condensación destinadas a cargarse con un fluido refrigerante cuyo potencial de calentamiento atmosférico sea inferior a 150, los valores de COP y de SEPR podrán ser inferiores a los valores indicados en la columna 1, valor mínimo a partir del 01/07/2016, en hasta un 15 % y a los indicados la columna 2, en hasta un 10 %.
Para establecer los valores de potencia y rendimiento, las mediciones deben efectuarse a una temperatura ambiente de 32ºC y una temperatura saturada de evaporación de -10ºC y -35ºC respectivamente para los equipos de media y baja temperatura.
El reglamento no hace expresamente referencia a otros parámetros que intervienen en el dimensionamiento de los equipos frigoríficos, tales como el sobrecalentamiento del gas de aspiración o el subenfriamiento del líquido refrigerante; pero claramente define la «potencia de refrigeración nominal» (PA), como la potencia de refrigeración, que la unidad de condensación permite alcanzar al ciclo de compresión de vapor, una vez conectada a un evaporador y a un dispositivo de expansión…, por lo que el cumplimiento de esta definición implica adoptar un sobrecalentamiento limitado de 10K y un subenfriamiento de 3K como valores prácticos y realistas.
Habitualmente en catálogos de fabricantes de compresores y unidades condensadoras se ha venido utilizando como parámetro de dimensionamiento una temperatura de gases aspirados de 20ºC (RGT=20ºC), lo que arroja mayores valores de potencia frigorífica, pero que sin embargo no son en la práctica alcanzables en un evaporador, ni habitualmente tolerables por el compresor de baja temperatura debido a las excesivas temperaturas de descarga del ciclo de compresión, por lo que este criterio no es conforme con la definición del reglamento de ecodiseño.
Otro punto que admite cierta discrepancia es la definición de temperatura saturada de evaporación, a la que hace referencia la norma, y que ha de interpretarse como la temperatura de saturación del gas de aspiración, por lo que en las mezclas de refrigerantes no azeotrópicas, con deslizamiento en la evaporación, equivale a la temperatura de rocío, unos grados superior a la temperatura media de evaporación.
Ecodiseño de enfriadoras de procesos
Los requisitos de ecodiseño del mencionado Reglamento (UE) 2015/1095 se aplican también a enfriadoras de cualquier potencia con enfriamiento por aire o por agua, para media y baja temperatura. Con posterioridad el Reglamento (UE) 2016/2281 extiende los requisitos de ecodiseño a las enfriadoras de procesos de alta temperatura.
Tabla 2.- Requisitos de ecodiseño para enfriadoras de proceso de media y baja temperatura
| Condensación | Temperatura | Potencia nominal PA | Valor de SEPR mínimo | |
|---|---|---|---|---|
| a partir del 01/07/2016 | a partir del 01/07/2018 | |||
| Aire (a 35ºC) | Media (-8ºC) | PA ≤ 300 kW | 2,24 | 2,58 |
| PA > 300 kW | 2,80 | 3,22 | ||
| Baja (-25ºC) | PA ≤ 200 kW | 1,48 | 1,70 | |
| PA > 200 kW | 1,60 | 1,84 | ||
| Agua (a 30ºC) | Media (-8ºC) | PA ≤ 300 kW | 2,86 | 3,29 |
| PA > 300 kW | 3,80 | 4,37 | ||
| Baja (-25ºC) | PA ≤ 200 kW | 1,82 | 2,09 | |
| PA > 200 kW | 2,10 | 2,42 | ||
Tabla 3.- Requisitos de ecodiseño para enfriadoras de proceso de alta temperatura
| Condensación | Temperatura | Potencia nominal PA | Valor de SEPR mínimo | |
|---|---|---|---|---|
| a partir del 01/01/2018 | a partir del 01/01/2021 | |||
| Aire (a 35ºC) | Alta (7ºC) | PA < 400 kW | 4,5 | 5,0 |
| PA > 400 kW | 5 | 5,5 | ||
| Agua (a 30ºC) | Alta (7ºC) | PA < 400 kW | 6,5 | 7,0 |
| 400 kW ≤ PA < 1500 kW | 7,5 | 8,0 | ||
| PA > 1500 kW | 8,0 | 8,5 | ||
Ha de considerarse una temperatura del líquido a la salida del evaporador de -8ºC y -25ºC respectivamente para los equipos de media y baja temperatura y 7ºC para alta temperatura. Los valores de potencia y rendimiento, deben estar referidos a una temperatura ambiente de 35ºC o una del agua de condensación de 30ºC.
Para el cálculo de la potencia absorbida y del rendimiento, se ha de incluir, además del compresor, la potencia eléctrica de ventiladores o bombas del condensador y la bomba del evaporador y otros posibles dispositivos auxiliares.
En plantas enfriadoras de media y baja temperatura que utilicen gases refrigerantes con un potencial de calentamiento atmosférico inferior a 150, es admisible un rendimiento inferior dentro del margen del 15% y el 10% respectivamente para los valores exigibles en 2016 y 2018.
Cálculo del rendimiento estacional (SEPR)
El grupo de trabajo de la UE sobre las normas de ecodiseño proporciona un método de cálculo del rendimiento energético estacional (Seasonal Energy Performance Ratio).
El método de cálculo parte del rendimiento COP en condiciones nominales a temperatura ambiente de 32ºC y los rendimientos a otras tres condiciones a 25, 15 y 5ºC. Establece además una regresión para la reducción de la demanda a bajas temperaturas ambiente, y unas reglas para la degradación del rendimiento COP como consecuencia de la parcialización de potencia por ciclos de paro/marcha del compresor. Finalmente, para obtener el SEPR, los rendimientos COP corregidos son proyectados sobre un histograma de temperaturas correspondiente a la localidad de Estrasburgo.
