Sobre las últimas tecnologías en compresores industriales de refrigeración y su eficiencia

Aerzen, Cubigel, Danfoss, Hartford, Gea Grasso, TEE, Dorin, Fracold, Bitzer, Bristol, Bock, J & E Hall, Frigopol, Refcomp…La oferta de compresores para aplicaciones de refrigeración permite encontrar en cada caso el más adecuado para nuestras características de diseño. En los últimos años, los compresores de refrigeración han avanzado enormemente en rendimiento y eficiencia, en este artículo revisamos los avances de algunos de los fabricantes más relevantes del elemento del circuito de refrigeración que más energía consume, y su aplicación en el sector industrial:

• Aerzen: El estadounidense Aerzen fábrica compresores libres de aceite en varios tamaños. Los compresores originales del fabricante funcionaban según el principio de Lysholm, máquinas diseñadas con completa libertad de contaminación por aceite lubricante. Posteriormente se fabricaron otros modelos de tipo similar, pero operando bajo el principio de la inyección de aceite.
• Bitzer: El fabricante alemán diseña y fabrica compresores de pistón, tornillo, scroll y otros recipientes a presión. También refleja en su web una importante apuesta por la eficiencia energética. Como otros fabricantes Bitzer permite en su página la descarga de herramientas de apoyo para el diseño de plantas y selección de piezas. También encontraremos una rica selección de dibujos en formato 2D.
• Bristol Compressors: El fabricante habla en su web de los avances de sus compresores pero no incide especialmente en la eficiencia energética.
• Cubigel: La compañía española Cubigel fabrica también una gama de compresores de refrigeración de alta eficiencia. La serie más extendida trabaja con R134a, R404A y refrigerantes naturales R290 y R600a. Este rango muestra mejoras en el COP que van entre el 12 5 y el 25 % en comparación con rangos standard. Además, hay un compresor controlado electrónicamente, que mejora el COP en un 35 %. Los modelos de alta eficiencia de Cubigel reducen el consumo energético de aparatos de refrigeración comercial entre el 10 % y el 20 % con respecto al rango standard. La mayoría de los modelos de alta eficiencia están equipados con motores eléctricos, diseñados con un concepto de "condensador opcional", es decir, el compresor puede trabajar con o sin condensador (CSR/CSIR), que reduce el stock de compresores.
• Danfoss: El rango de compresores Danfoss va desde pequeños compresores herméticos de corriente continua para aplicaciones herméticas a grandes compresores scroll para acondicionamiento de aire o aplicaciones industriales. Algunas versiones, tales como los compresores optimizados en energía, los compresores de velocidad variable y los compresores para aplicaciones solares están disponibles. El rango cubre todos los refrigerantes comunes HFC, HCFC y CFC, así como los hidrocarburos para modelos más pequeños. La eficiencia energética es uno de los principios claves de los compresores danfoss. En los compresores scroll, por ejemplo, el fabricante afirma que el ahorro energético conseguido en los de pistón semihermético es del 5-15 % y en los de diseño Scroll del 8 %.
• Dorin: Fabricante italiano de compresores. Entre sus modelos encontramos compresores semiherméticos, compresores de CO2, compresores de tipo abierto para aplicaciones de transporte, compresores HI para aplicaciones de inversor, Compresores THI tándem para aplicaciones de inversor, compresores de tipo abierto y unidades de condensación de aire.
• Frascold: Este fabricante produce una gran gama de compresores: semiherméticos, semiherméticos con dos etapas, compresores semi-herméticos tándem, compresores semi-herméticos de tornillo gemelos compactos, compresores semi-herméticos de tornillos gemelos para separadores de aceite remotos, unidades de condensación refrigeradas por aire, unidades de condensación refrigeradas por agua, grupos, receptor/compresor, compresores de tornillo gemelos CHHO. Siguiendo la línea de otros fabricantes, Frascold apuesta también en su web por la eficiencia energética, por ejemplo en los separadores de aceite de los compresores de tornillo gemelos CXH0. También aporta el fabricante información sobre las aplicaciones de los convertidores de frecuencia variable. El objetivo de estos controles es variar la velocidad del compresor en función de las capacidades requeridas en cada momento. Puede conseguirse aumentar la eficiencia energética si el sistema funciona con menor capacidad cuando las cargas son menores.
• Gea Grasso: Este fabricante diseña y construye compresores de pistón y tornillo, enfriadoras y purgadores. Entre las novedades que incluye en su web destacamos una herramienta de cálculo del retorno de la inversión en purgadores. Los gases no condensables como el aire tienden a penetrar en el sistema de refrigeración. Estos gases tienen un impacto negativo en el rendimiento del sistema de refrigeración. Las temperaturas de descarga del compresor y del consumo de energía se incrementarán. La capacidad de enfriamiento caerá. En ambos casos el coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeración es mucho más bajo. El fabricante produce un purgador auto limitante que evacua gases no condensables fuera del sistema de refrigeración. El sistema puede integrarse de forma muy simple tanto en plantas nuevas como en plantas existentes. La herramienta incluida en la web permite calcular el pay back de la inversión y el ahorro total (en términos de dinero) de forma gráfica basándose en la capacidad de refrigeración, enfriamiento o aplicación de congelación, ratio de no-condensables, horas de operación del compresor, costes de electricidad e inversión.
• Hartford compressors. Este fabricante diseña y fabrica compresores recíprocos para usos de refrigeración industrial y comercial. Son también compresores de rendimiento.
• J & E Hall: Otro de los fabricantes internacionales, en este caso británico. Fabrica compresores recíprocos, semiherméticos y unidades de condensación. Respecto a la eficiencia, el fabricante hace hincapié en su web en el control del compresor.
• RefComp: En sus Series 134-XS & 134-S SERIE 40-300 Hp el fabricante describe sus compresores de alta potencia. Los factores que resalta son la eficiencia, ausencia de ruido, fabricación compacta y simplificación de la instalación y mantenimiento. Medioambientalmente el fabricante promueve el uso del refrigerante R134a, uno de los más interesantes. La tecnología de tornillo realza los beneficios potenciales de R134a, en particular su alta eficiencia de compresión y límites en la temperatura de condensación. El rango consiste en 17 modelos cuyo desplazamiento y potencia del motor nominal a 50 Hz va de 118 a 1100 m³/h y de 40 a 390 CV respectivamente. Las características técnicas innovadoras y el amplio rango de modelos hace a estos compresores ideales para enfriadoras aire/agua y lo menos enciende o agua/agua y bombas de calor. El fabricante ha desarrollado un separador de aceite de diseño radial para minimizar las dimensiones totales axiales del compresor, por lo que el compresor puede instalarse en un espacio reducido. Estos compresores son de alta eficiencia. La solución de tornillos gemelos, con su movimiento relativo de rodillos prácticamente elimina las fuerzas de contacto y reducen la longitud del sellado. Los compresores disponen también de un control de la capacidad del sistema, que se realiza mediante un sistema de válvulas de láminas o by-pass. El rendimiento y la eficiencia energética del sistema pueden incrementarse aún más con el circuito del economizador, en particular para ratios de compresión altos y medios. Para optimizar la separación de aceite en el interior del compresor estos equipos se disponen de filtros de aceite de alta eficiencia, vidrio para ver los niveles, sensores de nivel de aceite opto-electrónico o mecánico. El proceso de compresión ocurre cinco veces cada rotación del motor completa (aprox. 1500 ciclos at at/min, a 50 Hz) at y garantiza un efecto pulsante uniforme en el gas de descarga. Para seleccionar compresores el fabricante facilita el software de selección de compresores LEONARDO.
• Türk Elektrik: Fabricante turco que entre otros productos desarrolla compresores de refrigeración. 40 años de experiencia en fabricación tiene su objetivo en aumentar la eficiencia energética, disminuir el ruido e impacto ambiental.

Por último, indicamos que casi todos los fabricantes analizados disponen de útiles herramientas de selección de compresores que de forma muy ajustada a las necesidades de la aplicación ayudarán a determinar la opción adecuada en cada caso. Palabras clave: Electronically controlled compressor (FSD)