REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO SU IMPORTANCIA E IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE

 

Síntesis.

El empleo de la refrigeración ha demostrado ser de fundamental importancia en la conservación de alimentos. Es, desde el punto de vista energético, uno de los métodos mas económicos de conservación, por lo tanto no se puede prescindir de esta, pero si debemos tratar de proveerla de la mejor forma posible para reducir su impacto sobre el medio ambiente.

Asimismo la climatización de ambientes se ha tornado algo común y en muchas aplicaciones imprescindible, no solo para lograr unas condiciones térmicas confortables, sino para mantener una calidad de aire interior aceptable para los ocupantes.

La sociedad moderna basa su modo de vida en un consumo intensivo de energía ; es imprescindible en casi todas nuestras tareas cotidianas, y la refrigeración, incluyendo el aire acondicionado, es un sector que tiene una participación importante en este consumo. Esta gran demanda energética hace necesario utilizar una gran cantidad de recursos, muchos de ellos no renovables, y dependiendo del tipo de fuente que empleemos se producirá mas o menos contaminación, que será mayor cuanto mas energía demandemos.

Las consecuencias negativas que provocan los sistemas de refrigeración sobre el medio ambiente son la disminución en la capa de ozono estratosférica y la contribución al efecto invernadero, ya sea en forma directa por los refrigerantes presentes en la atmósfera, o en forma indirecta por la contaminación provocada por la generación de la energía consumida. Finalmente veremos algunas alternativas para reducir este impacto de los sistemas refrigerantes sobre el medio ambiente.

UTILIZACION DE LA REFRIGERACION

La refrigeración tiene una gran importancia en la conservación de una parte significativa de los alimentos consumidos por los seres humanos, y este tema cobra mayor trascendencia con el incremento de la población mundial, que esta creciendo rápidamente. En las últimas cuatro décadas se ha duplicado, pasando de 2500 millones de habitantes en 1950 a 5200 millones en 1990, y se estima que en el año 2020 rondará los 8000 millones. También se debe tener en cuenta que la población urbana aumenta en una proporción mucho mayor que la rural, ya que en 1950 solo el 29 % de los habitantes vivían en ciudades, y en 1990 había pasado al 43 %, estimándose que en el 2020 alcanzará casi un 60 % del total. Esto es mucho más marcado en nuestro continente, donde ya la población urbana supera el 70 %. Debemos tener en cuenta que las ciudades de más de un millón de habitantes eran 71 en 1950 y llegaran a más de 400 en el año 2000. La población sumada de las cinco ciudades más grandes en 1950 era algo inferior a los 39 millones de habitantes ; en cambio en 1990 superaba los 84 millones. Esto significa que la gente cada vez se encuentra más alejada de los centros de producción de alimentos, y hay que desarrollar una cadena comercial que lleve la producción del campo a la ciudad.

El comercio internacional de alimentos perecederos mueve una cifra del orden de 47,3 millones de toneladas por año, representando esto un 10,4 % de la producción total de estos productos, que según la F.A.O. asciende a 456 millones de toneladas. Este transporte internacional se hace principalmente por barco, ya que de esta forma se mueven 28,8 millones de toneladas ( 61 % ). Por tierra se transportan 16,3 millones ( 34 % ) y por aire 2,2 millones ( 5 % ).

La refrigeración es uno de los métodos mas económicos para conservar productos perecederos. Además el uso del frío desde la etapas de producción permitirá disminuir la cantidad de mercadería que se pierde por descomposición, a la vez que posibilitará que el producto tenga una calidad superior por las mejores condiciones de conservación.

Entre los productos perecederos, especialmente frutas y vegetales, de un 30% a un 50% se pierde en los depósitos, transporte y puntos de venta por no disponer de las condiciones adecuadas. Con solo reducir estas pérdidas a la mitad se podrían pagar los costos de instalación del equipamiento frigorífico, pero también debe considerarse que el incremento en el precio de venta del producto debido a los mayores costos operativos, no siempre será reconocido por el consumidor, dependiendo de la mercadería que se trate.

El correcto uso de los procesos de preenfriamiento, sumados a tratamientos especiales, según el cual sea el producto en cuestión permitirá reducir al mínimo las perdidas debido al deterioro físico y químico y a la acción microbiana. Asimismo asegurará al consumidor un producto sin problemas sanitarios, a la vez que mantendrá una calidad superior por una mayor cantidad de tiempo.

Considerando todo esto, queda demostrada la necesidad de utilizar un sistema de tratamiento y conservación de los productos perecederos, y en esto la refrigeración cumple un papel fundamental, ya que resulta un método mas económico que otros, debido a que los costos de estos productos por el consumo de energía requerido para enfriar y conservar la mercadería a una temperatura inferior a la ambiente son inferiores a otros como los requeridos para procesar un producto enlatado. El enlatado de un determinado alimento requiere entre 330 y 970 kWh/ton de energía considerando el proceso completo ( incluyendo la fabricación de la lata ), en cambio congelar un producto y conservarlo en cámaras durante tres meses requiere entre 85 y 120 kWh/ton. Considerando otro proceso como el enfriamiento de la carne podemos ver que el consumo energético es aun inferior ya que este se encuentra en el orden de 28 a 33 kWh/ton, y en el caso del pescado, utilizando hielo, este se encuentra entre 23 y 28 kWh/ton. Otro proceso con el que la podemos comparar es el secado con aire, que hecho en forma artificial requiere de 650 a 1000 kWh/ton. No obstante todo lo dicho, aunque el consumo de energía es inferior con el uso de la refrigeración, que con otros métodos, este tiene un valor muy importante, y se deben buscar las mejores alternativas en el diseño de los sistemas para lograr un uso racional de la energía.

La climatización de ambientes es un proceso común, y algunas construcciones, según su ubicación y características de diseño no pueden prescindir de su uso puesto que las condiciones internas serian insoportables. También es importante para mantener una calidad de aire interior aceptable para los ocupantes. El manejo de estos factores logra no solo mejorar el confort de los ocupantes, sino que también permite mejorar su productividad.

En muchas aplicaciones industriales es imprescindible debido a que el proceso productivo requiere de unas condiciones de temperatura y humedad controladas.

Para magnificar lo dicho hasta aquí, podemos observar algunos datos estadísticos a nivel mundial que ponen esto de manifiesto :

• 300 millones de m 3 de depósitos refrigerados
• 880 barcos con bodegas refrigeradas con una capacidad de 8 millones de m 3 .
• 80000 contenedores refrigerados
• mas de 1 millón de camiones refrigerados una cantidad aproximada de 1000 millones de heladeras en uso.

En cuanto a la rama del aire acondicionado, tenemos :

• más de 200 millones de sistemas de enfriamiento de aire
• 600 mil enfriadores de agua para climatización
• 300 millones de autos con aire acondicionado
• 300000 micros y autobuses.

NECESIDADES DE ENERGIA

El mundo actual consume una gran cantidad de energía, ya que la tecnología ha logrado que cada ser humano, en promedio, disponga de 50 kWh por día pero hay enormes diferencias entre la energía que disponen los habitantes de los países ricos y los países pobres, y a su vez entre los distintos estratos sociales de la población.

A ctualmente la demanda anual de energía mundial se encuentra en 8,6 Gtep. Algunas estimaciones predicen que considerando el incremento de población y los índices en crecimiento de consumo energético, en el año 2070, la demanda será de 40 Gtep. Las consecuencias de la producción y consumo de tales valores tendrán un impacto difícil de cuantificar.

Esta demanda energética solo se podrá satisfacer recurriendo a nuevas fuentes de energía, ya que las tradicionales difícilmente puedan ser suficientes. Asimismo el impacto sobre el medio ambiente de la utilización de esta enorme cantidad de energía es difícil de predecir, pero sin duda será muy grande. Por lo tanto el mundo tecnológico actual se enfrenta a un gran desafío, que será el poder disponer de estas cantidades de energía y a su vez lograr una protección del medio ambiente adecuada, y en ambos objetivos el ahorro energético debido a una mayor eficiencia tecnológica cumple un papel fundamental.

Desde el punto de vista de la ecología, todos los procesos de eficiencia energética son positivos, puesto que un proceso mas eficaz permitirá una menor emisión de contaminantes y una reducción de cualquier otro impacto negativo. Asimismo si la fuente primaria de energía es un recurso no renovable, un proceso con mejores rendimientos permitirá disminuir el consumo de este recurso y extender la duración de las reservas.

La gran importancia de los programas de aprovechamiento energético ya esta probada puesto que, tomando como referencia las practicas y tecnologías disponibles en 1973, la conservación de energía se ha convertido en la segunda fuente de recursos energéticos, de acuerdo a estudios de la OLADE, ahorrando 2500 millones de tep anuales, y llegará a ser la primera en el año 2010. Los sectores donde más energía se consume son el industrial, el transporte y el residencial y su distribución en Latinoamérica se puede observar en el gráfico, la cual en conjunto, muestra una baja eficiencia en la utilización de energía, debido principalmente al atraso tecnológico. A pesar que los consumos de energía son mas bajos que en el mundo desarrollado, hay sectores donde ocurren derroches de energía. La OLADE estima que las medidas de eficiencia energética podrán cubrir una cuarta parte de la demanda de energía eléctrica hasta el año 2010, lo que implicaría un ahorro de 6000 millones de dólares anuales en inversiones.

Consumo de Energia por Sectores en USA.

Sector Residencial.

Sector Comercial.

La fuente de origen de la energía utilizada en más del 80% son combustibles como los hidrocarburos y el carbón, por lo tanto en la combustión de estos para utilizarlos en forma directa o al transformarlo en otro tipo de energía se están emitiendo contaminantes y generando calor, que en gran medida no se aprovecha. La reducción de contaminantes tiene fundamental importancia por su impacto ecológico. Con técnicas desarrolladas se puede reducir la emisión de NOx y SOx, pero las emisiones de CO2 continúan deteriorando la atmósfera del planeta, siendo este el principal responsable del efecto invernadero.

IMPACTO SOBRE LA CAPA DE OZONO

Los refrigerantes del tipo CFC, y también los HCFC, en menor medida, han sido hallados como los responsables del deterioro que ha sufrido en los últimos años la capa de ozono, y por ese motivo se deberán eliminar en un futuro proximo.

El primer grupo a ser tenido en cuenta para su prohibición son los CFCs dado el mayor potencial destructor de ozono debido a su mayor estabilidad. El Protocolo de Montreal, y sus sucesivas enmiendas, fija el 1º de enero de 1996 como la fecha en que debe cesar la producción total de CFCs ( R 11, R12 , R 502 entre otros ) para los países desarrollados. Para los países cuyos consumos per capita sea inferior a los 300 g/año se otorga un plazo de gracia de 10 años.

En cuanto a sustancias que tienen un potencial de reducción de ozono ( ODP ) menor como es el caso de los HCFCs ( R 22 por ejemplo ) establece una reducción de la producción al 65% de la del año base para el 1 de enero de 2004. Además fija un calendario de restricciones crecientes hasta llegar a su prohibición para el año 2030.

El Protocolo de Montreal fija limitaciones únicamente por el daño que las sustancias provocan a la capa de ozono, y no tiene en cuenta la contribución de cada una al efecto invernadero, por lo tanto los HFCs, por no causar ningún daño al ozono no tienen ninguna limitación, a pesar de si colaborar al efecto invernadero.

No debemos olvidar como alternativa a los refrigerantes naturales, entre los que encontramos el amoníaco, los hidrocarburos, el anhídrido carbónico, el aire y el agua, que por estar ya presentes en la atmósfera tienen ciclos de vida que no influyen en forma negativa sobre el medio ambiente.

Como dijimos antes, los HFCs no dañan a la capa de ozono, pero si contribuyen al efecto invernadero, como veremos en el próximo punto, por lo tanto en el futuro, podría haber restricciones a su uso, por lo tanto en el caso de estar proyectando nuevas instalaciones o recambios en las existentes, convendría estudiar bien las alternativas, para ver si un refrigerante natural se puede utilizar. En este caso podríamos citar al prof. Gustav Lorentzen ( 1915 - 1995 ) quien afirmo : “En la situación actual que los CFCs han sido prohibidos y lo mismo ocurrirá en un corto plazo con los HCFCs, no parece muy lógico reemplazarlos por otra familia de hidrocarburos relacionados, igualmente extraños a la naturaleza. Desde todo punto de vista debería ser preferible el utilizar compuestos naturales que ya circulan en cantidad en la atmósfera , y es conocido que son inofensivos. “

INFLUENCIA DE LOS REFRIGERANTES SOBRE EL EFECTO INVERNADERO.

La temperatura del planeta ha aumentado aproximadamente 6 décimas de grado en el ultimo siglo, y esto es atribuido a la emisión de gases por el hombre que tienen la capacidad de retener el calor en el planeta. El principal causante de este efecto son las moléculas de CO 2 , cuya concentración en la atmósfera aumenta continuamente, y cada vez a un ritmo mayor, desde la revolución industrial.

Los CFCs son moléculas con un potencial importante para contribuir al efecto invernadero. La concentración de CO 2 de 350 ppm es 700 mil veces mayor que la concentración de R 12 que es de 500 ppt ( partes por trillón ). Sin embargo no todas las moléculas absorben los rayos infrarrojos de la misma manera, siendo algunas prácticamente transparentes, como el N 2 , el O 2 , y el argón, y otras más absorbentes como el CO 2 . Pero los CFC lo son mucho mas.

A pesar del importante calentamiento directo que producen las moléculas de refrigerantes libres en la atmósfera, debemos considerar el impacto indirecto que tienen estos, de acuerdo al consumo de energía de los sistemas que lo utilizan. Por lo tanto cuando medimos cual será la contribución total al efecto invernadero, debemos tener en cuenta no solo el calentamiento que producirá en la atmósfera el gas cuando escapa del sistema, sino también el del CO 2 emitido en la generación de energía para alimentar al sistema que utilizaba el refrigerante durante su vida útil.

Los sistemas de refrigeración y aire acondicionado son responsables de un 15 al 20% de la energía eléctrica consumida en países desarrollados. Para tener una idea sobre cuanto representa el impacto directo e indirecto podemos ver el siguiente ejemplo sobre una heladera familiar. Dependiendo del porcentaje de energía que se genere en forma térmica, la cantidad emitida de CO 2 variara, pudiéndose tomar un valor en promedio de 0,65 kg CO 2 / kWh.

De esta forma tomando una heladera que tiene 140 g de R 134a, considerando que trabajara 40000 horas, consumiendo un total de 7200 kWh, contribuirá al efecto invernadero con 4680 kg de CO 2 , lo que será muy superior al efecto directo a pesar de ser el R 134a mucho mas absorbente, ya que considerando un impacto directo por kilogramo de R 134a equivalente a 1300 kg de CO 2 , este ( al liberarse el contenido dentro de la heladera ) equivaldrá a 182 kg de CO 2 , por lo tanto el impacto total será de 4862 kg de CO 2 , correspondiendo el directo solo al 3,7 % del total.

Hasta el momento en las reuniones que se han celebrado de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático ( UNFCCC ) no se ha llegado a ningún mandato para reducir las emisiones de gases que producen el efecto invernadero. De ser así podríamos encontrar restricciones al uso de los HFCs, que son los productos elegidos para reemplazar a los antiguos refrigerantes halogenados.

ALTERNATIVAS PARA REDUCIR EL IMPACTO DE LA REFRIGERACION

Como hemos visto los impactos negativos más importantes que provoca la refrigeración son el deterioro de la capa de ozono y la contribución al efecto invernadero debido principalmente a la energía consumida.

Para reducir el deterioro de la capa de ozono lo que debemos realizar es utilizar refrigerantes que no la dañen, como son los naturales o los HFCs y además tenerlos contenidos lo mejor posible dentro del sistema, puesto que algunos aun permitidos como los HCFCs, aunque tienen un potencial de deterioro del ozono relativamente pequeño, igualmente lo dañan.

Para reducir el impacto sobre el efecto invernadero, tenemos que evitar que los refrigerantes sintéticos se fuguen del sistema o usar fluidos naturales, para disminuir su influencia directa, pero para minimizar su efecto indirecto ( el causado por la liberación de CO2 en la generación de la energía consumida por el equipamiento ) debemos diseñar sistemas muy eficientes para bajar el consumo de energía.

Al diseñar un sistema de refrigeración tenemos distintas alternativas para lograr su mejor operación, según la configuración que adoptemos, o la estrategia de control empleada. Dentro de las consideraciones del primer punto tenemos :

• selección del refrigerante por sus propiedades termodinámicas, termofísicas y ambientales.

• la utilización de refrigerantes secundarios.

• el empleo de evaporadores inundados o de expansión directa.

• los posibles beneficios de usar sistemas multietapas.

• el posible empleo de ciclos de absorción, considerando que tenemos fuentes de calor sobrante de otros procesos.

• la aptitud de un sistema de acumulación térmica para prestar algún beneficio desde el punto de vista de la inversión, o del costo operativo.

• la posibilidad de utilizar sistemas de recuperación de calor, para ser utilizados en otros sectores, y si conviene subir la temperatura de condensación para obtener una mejor fuente térmica.

la posibilidad de recuperar calor en otras partes como el enfriador de aceite.

Aunque las alternativas de configuración del sistema imponen condicionamientos, es muy importante la estrategia de control que adoptemos ya que puede afectar la eficiencia operacional :

• evitar el excesivo trabajo a carga parcial, y especialmente el control con un bypass de gas caliente.

• evitar las temperaturas de evaporación excesivamente bajas, y las de condensación muy altas.

• evitar el ciclado en cortos periodos de tiempo de los compresores, ventiladores, y mecanismos de descarga.

• asegurarse que las cargas de refrigeración son controladas en forma efectiva, y que todos los componentes del sistema funcionan adecuadamente aun con bajas capacidades.

Las estrategias de control se deben revisar una vez puesta en marcha la instalación y verificar que sean las mejores a aplicar en cada momento, pero también debe tenerse muy en cuenta que la planta de refrigeración, es un servicio dentro de una estructura mayor, y muchas veces por imposición de otros sectores, quizás haya que trabajar fuera de las condiciones optimas.

A continuación trataremos de presentar algunos ejemplos para poder reducir el impacto de la refrigeración sobre el medio ambiente.

1 - SELECCION DEL MEDIO DE CONDENSACION

Según el medio de condensación que elijamos ( aire o agua ), y en consecuencia el tipo de aparato que utilicemos, podemos afectar en forma importante el consumo de toda la instalación frigorífica, puesto que como vemos en el siguiente cuadro, no solo varia la energía consumida por los elementos encargados del proceso de condensación ( ventiladores y bombas ), sino que también al cambiar la temperatura de condensación cambia la potencia requerida por los compresores.

COMPARACION ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE CONDENSADORES

	COND. POR AIRE	COND.POR AGUA (c/torre de enfr.)	COND. EVAPOR.
Temp. aire	35ºC
Temp. bulb.hum.		25,5ºC	25,5ºC
Caudal de aire.	570 L/s / Ton	170 L/s / Ton	170 L/s / Ton
Caudal de agua.		19 L/min./ Ton #	3,8 L/min / Ton
Temp. Condens	46ºC	37,8ºC	35ºC
Pot. Ventilador.	0,35 HP / Ton ##	0,1 HP / Ton ##	0,1 HP / Ton ##
Pot. Bomba.		0,1 HP / Ton ##	0,02 HP / Ton ##
Pot. Compresor.	30 % mayor al cond. evap.	10 % mayor al cond.evap.

# El agua se enfria en la torre hasta 29,5ºC y vuelve del condensador a 33ºC.

## Tomando como base el consumo por tonelada en un condensador de 20 ton.

El cuadro anterior esta basado en catálogos de equipamientos de fabricantes de origen norteamericano, pero si observamos los de origen europeo ( especialmente italianos ), podemos observar que el caudal de aire por tonelada de refrigeración es sensiblemente menor, siendo en consecuencia menor la potencia de los ventiladores, pero aunque se aproximan bastante a la consumida por los otros tipos, sigue siendo mayor, y no cambia lo dicho con respecto a la potencia de los compresores.

El ahorro porcentual de potencia de los compresores depende también de la temperatura de evaporación. Cuanto mayor sea esta mayor será el porcentaje de reducción al disminuir la temperatura de condensación.

2 - ACUMULACION TERMICA

Los sistemas de acumulación térmica agregan o quitan energía (calor ) a un medio de almacenaje para utilizarlo en otro momento. En el ámbito de la climatización es común que se “almacene” frío en agua o en hielo para las aplicaciones de aire acondicionado.

Para que estos sistemas puedan ser aplicados eficientemente se requieren ciertas condiciones :

• cargas de corta duración
• cargas de ocurrencia no frecuente
• cargas cíclicas
• cargas no emparejadas con la disponibilidad de la fuente energética
• costo de la energía variable con el horario de consumo
• necesidad de limitar picos de consumo

Consideremos el caso de un edificio comercial que tiene la carga de refrigeración concentrada en las horas de trabajo, y debemos disponer de una instalación con una capacidad igual a la de las horas pico. Pero este consumo pico solo se produce durante no más de dos o tres horas diarias. Tomemos que la carga máxima es de 100 ton/h, y calculando el balance para cada hora obtenemos que la carga total es de 750 ton de refrigeración por día, ya que la demanda a las 8 de la mañana, por ejemplo, será inferior a aquella de la hora pico. Como nuestro equipo es de 100 ton/h al trabajar durante 10 horas tendrá la capacidad de producir 1000 ton de refrigeración durante la jornada de trabajo. Por lo tanto disponemos de una capacidad instalada superior a nuestras necesidades. Para adecuar el funcionamiento del equipo a la carga dispondremos de dispositivos que nos permitirán operar a capacidades reducidas, pero cuanto más la reduzcamos menor será la eficiencia.

Si queremos limitar el consumo de energía eléctrica durante las horas de trabajo del edificio podemos utilizar un sistema de acondicionamiento de aire donde el enfriador funcione fuera del horario comercial, y utilice un sistema de almacenamiento térmico, lo que implica trasladar la carga eléctrica y disminuir la potencia máxima contratada. Continuando con el ejemplo que estamos estudiando podemos ver que el enfriador trabajaría 14 horas ( ya que el horario de trabajo tomaba 10 horas ), por lo tanto para cubrir la capacidad requerida de 750 ton, debería disponer de una potencia de 53,6 ton/h, lo que es casi la mitad del caso anterior. Otra variante sería que el equipo enfriador funcione las 24 horas, cargando el sistema acumulador en las horas que no hay requerimientos frigoríficos, y enfriando directamente con ayuda del sistema acumulador durante las horas de trabajo. De esta forma el equipo productor de frío seria el menor posible, ya que la carga de 750 ton se repartiría en las 24 horas y entonces se requeriría una máquina de 31,25 ton/h.

Entre los beneficios de utilizar la acumulación térmica podemos citar :

• reducción del tamaño del equipamiento
• disminución de los costos de inversión.
• ahorros de energía por mejora en la eficiencia operativa
• disminución de los costos energéticos por beneficios tarifarios
• mejoras en la operación total del sistema

3 - UTILIZACION DE UN REFRIGERANTE SECUNDARIO

Las instalaciones con refrigerante secundario son aquellas en las cuales se realiza el ciclo frigorífico con un refrigerante en un ciclo normal, y en el evaporador se enfría a otro fluido, llamado refrigerante secundario, que es el que se envía a los intercambiadores situados en los lugares donde se encuentra la carga térmica.

La gran ventaja que presenta este método es que el refrigerante primario se mantiene confinado en una sala de maquinas, siendo mucho más sencillo mantener el sistema libre de fugas. La carga de refrigerante es sensiblemente menor. Asimismo permite utilizar fluidos, que por tener cierto margen de riesgo, no se podrían enviar a zonas ocupadas, como el amoniaco, que desde el punto de vista termodinámico es el que presenta mejor rendimiento.

Entre los inconvenientes que presenta, el primero de ellos es que necesitamos un proceso de intercambio de calor más, ya que en el evaporador enfriamos el fluido secundario, y luego este es el que enfría el aire en el intercambiador del equipo. Por lo tanto para conservar la misma temperatura que en los sistemas de un único refrigerante debemos disminuir en al menos 3ºC, la temperatura de evaporación, lo que implicará un aumento de potencia en los compresores del orden del 9%, en el caso de utilizar R 22 y bajar la temperatura de evaporación de - 10ºC a -13ºC.

Otro punto en contra a considerar es la energía necesaria para la bomba que debe enviar el refrigerante secundario, y en esto influye la elección de este.

Hay varias alternativas posibles en fluidos de fase única :

• Soluciones de agua y propilénglicol : es una mezcla que se comporta bien cuando es utilizada en media temperatura ( hasta -15ºC ). No es tóxico ni inflamable.
• Soluciones de agua y etilénglicol : presenta mejores propiedades que la anterior, pero tiene el inconveniente de su toxicidad.
• Hidrofluoroéter
• Fluidos sintéticos orgánicos

En fluidos que aprovechan el cambio de estado tenemos :

• CO2
• Ice slurry

Para estimar la potencia requerida en las bombas es importante conocer ciertas características de los fluidos intermediarios como la viscosidad y la densidad. En los gráficos siguientes se pueden observar como varían según la temperatura a la que se encuentren.

Viscosidad

Densidad

Para comparar el sistema por expansión tradicional con otro utilizando refrigerante secundario tomemos un ejemplo de un supermercado. Consideremos uno con un salón de ventas de 4000 m 2 , con una carga de refrigeración en media temperatura compuesta por 17 cámaras frigoríficas en media temperatura (entre -2ºC y 5ºC) con un área total de 400 m 2 , 10 sectores de elaboración ( con temperaturas entre 7ºC y 18ºC ) con una superficie de 900 m 2 , y 34 heladeras exhibidoras. La carga en baja temperatura se trata de 5 cámaras ( con temperaturas entre -20ºC y -24ºC ), con un área de 80 m 2 y 12 heladeras exhibidoras.

Del balance térmico surge un requerimiento de 425 kW en media y 82 kW en baja. Considerando el coeficiente de simultaneidad y la reserva de potencia se elige una central de 4 compresores de 80 HP en media temperatura, evaporando a -10ºC y una de 3 compresores de 30 HP en baja temperatura evaporando a -33ºC. Para el proyecto mencionado han sido seleccionados compresores del tipo tornillo semihermético, que cubren las necesidades con un coeficiente de reserva superior al requerido. En estas condiciones los compresores de media temperatura tomaran en conjunto una potencia de 200 kW, y tendrán un COP de 2,32. Los de baja, 66 kW, con un COP de 1,42.

Si cambiamos a un sistema con refrigerante secundario, para mantener las temperaturas en cámaras y heladeras, deberemos reducir la temperatura de evaporación del refrigerante primario, debido al proceso adicional de intercambio. Esto nos lleva a una disminución de la capacidad frigorífica de la central, y a una reducción del COP como se ve en la siguiente tabla.

Central	Temp. Evap. ºC	Disp. Frigorif. kW	Pot. Demand. kW	COP
MT 4 x 80 HP	-10	460	200	2.32
MT 4 x 80 HP	-13	410	196	2.1
BT 3 x 30 HP	-33	93	66	1.42
BT 3 x 30 HP	-36	85	63	1.27

Para compensar esta disminución en el rendimiento deberíamos buscar alternativas que nos posibiliten mejoras en el rendimiento general de la instalación.

Una alternativa seria reemplazar el descongelamiento eléctrico con uno por refrigerante secundario calentado por el calor de los gases de descarga. Esto nos podría llevar a ahorros del orden del 3 al 4%.