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FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO2

Resumen

El ahorro energético en instalaciones frigoríficas se ha con-vertido en los últimos años en uno de los proyectos másambiciosos del sector, si a esto le añadimos las dificultadesy endurecimiento de las normativas restringiendo la veloci-dad y caudales de aire, lo transforman en un reto.

La búsqueda de nuevas fórmulas y soluciones ha empujadoal desarrollo de un sistema® que permite la recuperación delcalor evacuado en los condensadores de forma continuadadurante todos los periodos del año, eximiendo en gran medi-da la utilización de aire en los condensadores (80%) utili-zando como sustituto la calefacción por suelo radiante conpanel DIFUTEC® y las propiedades térmicas del terreno.

Este sistema® permite un ahorro global de consumo energé-tico del 15-20% del total de la energía consumida enClimatización y refrigeración, siendo totalmente gratuita lacalefacción invernal.

INTRODUCCIÓN

Se trata de un sistema® de recuperación de calor para cale-facción por suelo radiante y reducción del efecto pasillo fríoque se produce en los muebles frigoríficos de venta abiertos,en adelante MFVA, o en agrupaciones lineales de dichosMFVA mediante suelo radiante en combinación con una disi-pación directamente al suelo.

Se refiere a un sistema® para aprovechar el calor desprendi-do por un fluido frigorífico en una unidad de condensacióno en un intercambiador de calor intermedio durante el pro-ceso de condensación estática o enfriamiento previo dedicho fluido frigorífico para la climatización por sueloradiante, reducción del efecto de pasillo frío y disipación alterreno.

El sistema® es de aplicación a los MFVA, o lineales dedichos MFVA, para la exposición y venta de productos ali-menticios perecederos, para temperaturas positivas o negati-vas. Y para las zonas a calefactar.

ANTECEDENTES DEL SISTEMA®

En la actualidad los centros comerciales que distribuyen pro-ductos alimenticios perecederos comprenden MFVA confi-gurados exclusivamente para comercializar este tipo de pro-ductos alimenticios, que para su conservación requieren unambiente refrigerado con determinados valores de tempera-tura, así como un acceso abierto para que los clientes puedanacceder al interior de dicho MFVA, para el autoservicio delos productos contenidos en los mismos.

Para mantener el interior de los MFVA a una temperaturaóptima de refrigeración, dichos MFVA comprenden una cor-tina de aire refrigerado que separa el ambiente del centrocomercial y el ambiente interior de los MFVA. Para ello, losMFVA existentes en la actualidad extraen de manera conti-nua calor del aire ambiente del centro comercial, dado elcontacto directo que existe entre una cara externa de la cor-

¿QUE ES LA CONDENSACION ESTÁTICAPOR FLUJO VARIABLE?

(SISTEMA PATENTADO)

Es un sistema®de reducción de las necesidades de aire para la condensación por medio de recuperación de calor para climatización, reducción del efecto pasillo frío y disipación de calor al suelo en forma de suelo absorbente y disipante.

Por cortesía de D. J.Javier Atencia Escudero (Director Técnico del Grupo Momplet)

Características del sistema(datos obtenidos de Instalaciones realizadas)

- Pasillo frío Tª>18ºC (Verano/Invierno)

- m3/h aire dentro normativa

- Calefacción (Gratuita)

- Ahorro Energético 15-20%. Global instalación

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tina de aire refrigerado y el aire que se encuentra en el inte-rior del MFVA.

La consecuencia de lo anterior es que en las inmediaciones delos MFVA existe un gradiente de temperatura sensiblementeinferior a la temperatura que tiene el resto del centro comer-cial, siendo proporcional a la densidad de frío instalada, queestá definida a partir de la relación existente entre la potenciafrigorífica extraída por los MFVA y la superficie de venta.

Además, cuando dichos MFVA están instalados en disposi-ción enfrentada, situación habitual por motivos de eficienciaenergética, se produce dicho fenómeno conocido como efec-to pasillo frío, de forma que la temperatura a nivel de sueloen dichas zonas llega a ser entre 10-15 K inferior a la tem-peratura del resto del conjunto del centro comercial, lo queproduce sensación de incomodidad ambiental para los clien-tes, que tienden a abandonar con premura dichas zonas, loque tiene como consecuencia una disminución de las ventasde los productos contenidos en los MFVA.

Son conocidos sistemas paraatenuar el efecto pasillo frío,consistiendo en la utilización derejillas, situadas en la parteinferior de los MFVA, que com-prenden un sistema de ventila-dores que recogen el aire fríodel pasillo para su canalizacióny posterior extracción.

Otros medios comprenden ins-talar en la parte superior o infe-rior de los MFVA la unidad decondensación del propio siste-ma frigorífico, con el objeto deaprovechar el calor desprendidodurante el proceso de condensa-ción del fluido frigorífico para

elevar la temperatura interior del centro comercial. El incon-veniente que presentan estos medios es que tienen un perjui-cio económico, considerando que durante las estacionescalurosas del año se requiere eliminar dicha aportación decalor mediante la utilización de sistemas de aire acondicio-nado, con el objeto de que la temperatura interior del centrocomercial se encuentre en valores óptimos de confort.

Por otro lado existen sistemas que utilizan el calor desprendi-do por el fluido frigorífico durante el proceso de condensa-ción, donde dicho calor es canalizado hacia el interior del cen-tro comercial mediante conductos adicionales o bien utilizan-do el propio sistema de climatización del centro comercial.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA®

Este sistema® de recuperación de calor para climatización yreducción del efecto pasillo frío mediante suelo radiante, queaprovecha el calor cedido por un fluido frigorífico durante un

Evolución temperatura en un supermercado SIN Climatización

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proceso de condensación o enfriamiento previo de dicho flui-do frigorífico en una unidad de condensación o en un inter-cambiador de calor intermedio alojado entre dicha unidad decondensación y una línea de descarga de un compresor o deuna central de compresores de temperaturas positivas o nega-tivas, pertenecientes a los circuitos frigoríficos de los MFVAubicados en centros comerciales, con el objeto de utilizardicho calor para climatizar y reducir el efecto de pasillo fríoque se produce en las inmediaciones de dichos MFVA o line-ales de estos, como consecuencia del contacto directo entreuna cara externa de una cortina de aire refrigerado del MFVAy el aire del interior de dicho centro comercial.

El sistema® se basa en la condensación estática, aprove-chando el calor residual en forma de suelo radiante, sueloabsorbente y suelo disipante en instalaciones frigoríficas.Esta forma de aprovechamiento energético es compatiblecon otro tipo de sistemas de recuperación de calor, permi-tiendo prescindir en la instalación de un condensador poraire, pudiendo citarse entre sus ventajas el hecho de tener unmáximo aprovechamiento energético, requerir un volumende gas menor para la instalación frigorífica en comparacióncon los sistemas del estado de la técnica, con lo que se con-sigue un mayor ahorro global de energía 15-20%.

De acuerdo con la condensación estática, permite prescindirde la condensación por aire en el sistema de refrigeración,mediante la utilización de un sistema de condensación poragua que comprende una estructura de suelo radiante, encombinación con un suelo absorbente y disipante. Cada unade estas variantes constructivas de un suelo radiante respon-den a un criterio de diseño: existen zonas donde se priorizala disipación de calor a ambiente (criterio de confort), yzonas donde se prioriza la disipación a terreno (criterioabsorbente). El diseño de estos tres tipos de zonas dependefundamentalmente de la tipología de supermercado y de laszonas/ambientes donde será instalado, siendo necesariocomprobar que la cantidad de calor disipada no superará loslímites establecidos.

De este modo se consigue adaptar las condiciones de con-densación a la normativa vigente, que restringe el volumen

de aire impulsado directamente a la calle en ambientes urba-nos, con el objeto de evitar molestias y ruidos, lo que se evitacon la condensación por agua, permitiendo la apertura degrandes superficies comerciales climatizadas con el sistemaen zonas urbanas.

Además, la condensación por agua se realiza en circuitocerrado, con lo que estos sistemas están exentos de trata-miento contra legionela.

El sistema® contempla utilizar un suelo radiante hidráulicoen las zonas de pasillo frío, aprovechando la fuente de fríode esta zona, a priori inagotable, para favorecer la condensa-ción mediante el enfriamiento de agua que circula por elinterior de un conjunto de tubos con alma metálica de eleva-da capacidad de transmisión térmica instalados en el suelo,junto con un panel aislante DIFUTEC® especialmente dise-ñado para favorecer la capacidad de transmisión térmica.

El agua que circula por las tuberías del suelo está siemprecaliente, preferentemente entre 25-35ºC, lo que provoca elcalentamiento del mortero del suelo, y por tanto un efectoradiante que provoca una sensación óptima de confort en losclientes, similar al efecto de un suelo radiante convencional,eliminando la sensación incómoda que produce el efecto “pasi-llo frío”. En instalaciones ya testadas se han obtenido tempera-turas a un metro de altura de >18ºC. El calentamiento del flui-do portador de calor se consigue gratuitamente mediante cir-culación por un intercambiador de calor tubular que absorbe elcalor del propio gas refrigerante de la instalación.

Dadas las dimensiones reducidas de la superficie correspon-diente al pasillo frío y la elevada necesidad hidráulica, esdecir de volumen de agua, con el objeto de garantizar la efi-ciencia del sistema®, se contempla suplementar con mássuperficie absorbente y disipante el sistema®, para lo cualdicha superficie absorbente y disipante se toma del resto desuperficie disponible en el centro comercial. Las condicio-nes de funcionamiento del resto de superficie fuera del“pasillo frío” son distintas debido a que la envolvente térmi-

Transmisión térmica específica según temperatura fluido

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c aen dichas zonas es notablemente diferente. Además, es pre-ciso limitar la cantidad de calor disipado a ambiente enépoca estivales, en caso contrario se calentaría el ambientepor encima de las condiciones de confort. Por este motivo espreciso combinar los tres tipos de estructuras para poderpriorizar la entrega de calor a ambiente y/o a terreno en fun-ción de las condiciones de ambiente interior.

El suelo radiante favorece el máximo posible la disipaciónde energía en la zona de “pasillo frío”, por lo que dicha zonase prioriza al ser la que tiene mayor disipación, además elgran volumen de agua necesario conlleva la colocación deuna gran cantidad de tubo posibilitando la parcialización delvolumen de agua circulante para permitir una capacidad deregulación de la potencia de condensación según las condi-ciones de funcionamiento de la instalación en cada instante.

El sistema® permite optimizar la presión de condensacióndebido a que se tiene una temperatura estable del suelodurante todo el año, consiguiendo un ahorro energético en elconsumo de los compresores, en comparación con los siste-mas tradicionales.

El sistema® comprende una unidad de recuperación para elaprovechamiento del calor, así como un suelo radiante con-figurado para radiar calor hacia el interior de un centrocomercial, entendiéndose como tal desde un establecimientohasta una gran superficie de ventas, así como cualquier áreaa climatizar.

La unidad de recuperación y aprovechamiento de calor com-prende un intercambiador de calor situado en un suelo foco fríoabsorbente y disipante situado en las restantes zonas del centrocomercial, y un intercambiador de calor intermedio, contem-plándose la posibilidad de que comprenda una unidad conden-sadora, un depósito aislado y una bomba de circulación.

El intercambiador de calor intermedio, así como la unidad decondensación en el caso de que el sistema la tenga, está dis-puesto en una línea de descarga de al menos un compresor,

o una central de compresores, con el objeto de aprovechar elcalor cedido por el fluido frigorífico durante un proceso decondensación o enfriamiento de dicho fluido frigorífico. Secontempla que el intercambiador de calor, así como la uni-dad de condensación, se encuentren en una sala de máquinasdestinada al efecto, fuera de dicha sala de máquinas o bienen el propio MFVA o lineales de estos.

El calor cedido por el fluido frigorífico es absorbido en launidad de condensación y/o en el intercambiador de calorpor un fluido secundario de trabajo, que transporta dichoflujo de calor hacia los diferentes suelos. La recirculacióndel fluido secundario se realiza mediante al menos unabomba de circulación conectada con un depósito aislado ycon el intercambiador de calor que se encuentra en el suelofoco frío absorbente. La configuración así como el númerode intercambiadores de calor que comprende la unidad derecuperación y aprovechamiento de calor depende de lapotencia frigorífica instalada.

El suelo radiante se encuentra situado en la zona correspon-diente a los MFVA.

S e

contempla la posibilidad de que el sistema® comprenda undispositivo de regulación y control de unas condiciones deconfort determinadas a través del XT-PRO, establecidas paraque los clientes puedan permanecer en condiciones de sen-sación térmica óptima en el interior del centro comercial, ymás concretamente en las inmediaciones de los MFVA.

El sistema® permite establecer un ambiente de bienestarpara los clientes, contribuyendo a un ahorro económicomediante la reducción de la potencia frigorífica instalada, loque repercute en una reducción del consumo energético glo-bal de dicho centro comercial.

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