Informe "Todo para aplicaciones de retail CO2"
Aunque se comienza a utilizar a principios del siglo XX, el uso del anhídrido carbónico como refrigerante se ha reafirmado en los últimos años. Esto es debido al incremento del interés en los fluidos naturales, así como a la legislación que, especialmente en Europa, limita el uso de refrigerantes sintéticos.
Su gran disponibilidad, incluso como producto residual de otros procesos, hace del CO2 un refrigerante de un coste inferior al de los fluidos tradicionales. A la ventaja económica se añaden también el limitado efecto contaminante (GWP=1, sin impacto en la capa de ozono), la ausencia de peligros ligados a la toxicidad o la infamabilidad y la falta de necesidad de reciclar el gas al final de la vida de la instalación.
El CO2 tiene diversas propiedades termodinámicas que en numerosas aplicaciones pueden constituir ventajas para competir en igualdad con los refrigerantes tradicionales.
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La principal diferencia entre el anhídrido carbónico y los fluidos sintéticos es que el punto crítico se encuentra a 31.1 °C, una temperatura que se alcanza fácilmente en muchas partes del planeta. En el punto crítico se obtiene la igualdad entre las densidades del líquido y del vapor saturado y, para temperaturas superiores, ya no existe diferencia entre los dos estados, es la fase supercrítica. Como consecuencia, la presión y la temperatura ya no están ligadas entre sí, obligando a algunos dispositivos, para mantenerlas bajo control, a optimizar el intercambio térmico y maximizar la eficiencia. |
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Tipos de ciclos |
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Según la teoría, la temperatura crítica para el CO2 son aproximadamente 31°C (87°F), mientras que la presión crítica, también aproximada, son 73 barg (1045 psig). Los sistemas de CO2 operan de diferente forma según lo hagan por encima o por debajo del punto crítico; en resumen, en un sistema subcrítico la temperatura del CO2 en la etapa isotérmica tras la compresión del fluido está por debajo de la temperatura crítica, mientras que en un sistema transcrítico la temperatura del CO2 a la salida del enfriador del gas está por encima de los 31°C, y, obviamente, la temperatura de evaporación es más baja. |
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La aplicación más simple para el anhídrido carbónico como refrigerante es la subcrítica: se utiliza el CO2 en un ciclo secundario de baja temperatura, sea este de compresión de vapor (ciclo en cascada) o sea un anillo de CO2 líquido con una bomba de circulación. El ciclo primario se gestiona utilizando un refrigerante tradicional, con la consigna de mantener la temperatura de condensación del ciclo de CO2 por debajo del punto crítico, generalmente entre -5 y -10 °C. |
También se puede hacer un ciclo de CO2 que intercambia calor con el exterior. En este caso es un ciclo transcrítico, como en ciertos períodos del año donde la temperatura exterior está cerca o alrededor de los 31.1 °C. Esto implica la refrigeración del gas comprimido que no corresponde a una condensación a temperatura constante, como ocurre en los ciclos tradicionales. |
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