Eficiencia en refrigeración comercial

La selección adecuada y el manejo responsable de un sistema de refrigeración son factores vitales en la reducción energética. Además tienen una repercusión positiva tanto en la economía como en el medio ambiente.

Juan Andrés Ruiz Figueroa.

La refrigeración comercial en la industria del retail puede llegar a representar cerca del 50 por ciento del total del consumo eléctrico, si consideramos que este rubro es el segundo o tercer gasto más importante para una tienda, tan solo después de la nómina y la renta.

Por tanto es un tema en el que las compañías deberían enfocar toda su atención para reducir gastos.

Existen tres maneras distintas de disminuir el consumo  eléctrico en un sistema de refrigeración:

1. Mantener buenas prácticas operativas y de mantenimiento
2. Realizar un buen diseño e instalación (considerando la climatización local)
3. No comprar lo más barato ni tampoco  lo más sofisticado sino lo que realmente se adecúa a las necesidades específicas con algunos dispositivos adicionales para ahorrar energía, que no siempre vienen incluidos como equipamiento de línea

Buenas prácticas operativas
Puede sonar obvio pero créanme que a veces se pierde de vista y me refiero al concepto más básico, mantener la cadena de frío desde el inicio, es decir vigilar que los productos vengan a la temperatura correcta antes de ingresarlos a las cámaras y vitrinas.

Recordemos que la función de los equipos de refrigeración comercial, es la de mantener la temperatura de los productos, no de enfriarlos, ya que esto hace que los equipos trabajen más para llegar a sus temperaturas de operación con el consecuente consumo adicional de energía; por lo que pueden presentarse problemas colaterales como disminución de vida de anaquel, merma, bloqueo de evaporadores, entre otros.

El mantenimiento preventivo es lo más importante y siempre debe considerarse una partida anual en el presupuesto de gastos. Si bien es cierto que a todas las compañías les interesa mantener los gastos bajos, es importante darse cuenta que los gastos son aplazables mas no evitables y los gastos aplazados generan más gastos.

Existe la falsa creencia que mantener es sólo hacer que los equipos funcionen. Hay un abismo de diferencia entre mantener funcionando y conservar en óptimas condiciones de funcionamiento los equipos de refrigeración.

Si hay algo en lo que vale la pena gastar de manera programada e inteligente, es en mantener en óptimas condiciones los equipos de refrigeración, pues son el activo más valioso en una tienda y hay que hacer que lleguen al término de su vida útil (ocho o 10 años) en las mejores condiciones.

La razón es muy simple, un equipo con un mal mantenimiento puede gastar hasta un 25 por ciento o más energía eléctrica que uno en óptimas condiciones de operación. Las razones técnicas sobran. Un buen ejemplo sería un equipo con fugas de refrigerante donde sólo se hacen recargas mínimas para que funcione; en estos casos se pierde la eficiencia del ciclo, lo que provoca que los compresores trabajen mucho más para alcanzar apenas (si es que se alcanzan) las temperaturas en vitrinas y cámaras.

Está comprobado si se hace un análisis financiero de dos  sistemas de refrigeración comercial idénticos, que a lo largo de toda su vida útil  se pueden ahorrar hasta 50 por ciento de los gastos o más en un sistema que tenga un mantenimiento preventivo adecuado, sin escatimar en refacciones contra otro que únicamente es atendido mediante reparaciones correctivas de emergencia.

Entonces por qué en la mayoría de los casos no se consideran estos gastos como parte de la ecuación en la vida de un equipo de refrigeración.

Probablemente porque no se tienen estos análisis a la vista o se tiene una visión de muy corto plazo. Las gerencias de mantenimiento en las compañías deben de trabajar para demostrar a quienes autorizan el presupuesto de gastos que en la ecuación sale más barato y conveniente dar un mantenimiento adecuado que gastar por emergencias: refrigerante, compresores dañados, mermas, mala imagen, pérdida de ventas y consumos adicionales de energía eléctrica. No es tarea fácil, pero hay que convencerlos.

Importancia del diseño
Otro aspecto fundamental es que el diseño de los equipos de refrigeración considera ciertas condiciones de temperatura y humedad que en la práctica, no siempre se cumplen, o mejor dicho, casi nunca se cumplen, aun cuando se cuenta con climatización en las tiendas.

Ni hablar de aquellas en donde no se cuenta con aire acondicionado y deshumidificación para lugares cálidos y húmedos, ahí la refrigeración puede volverse un verdadero dolor de cabeza para la operación y los equipos de mantenimiento, pues habrá condensación en puertas, bloqueos en evaporadores y tendrán que gastar más energía para poder alcanzar con dificultad las temperaturas ideales para conservar los alimentos.

Es por ello que cuando se diseña o compra un refrigerador, se debe pensar  en  ambos factores,en la refrigeración como en la climatización del inmueble, ya que estos son inseparables y la falta de climatización puede hacer que la refrigeración gaste energía adicional y que falle constantemente.

Equipos de calidad
Otro aspecto importante a considerar es asegurar que la instalación de los equipos de refrigeración nuevos sea de calidad, se planifique con tiempo, se utilicen materiales verificados, de primera calidad, así como mano de obra calificada. También es importante considerar en el diseño e instalación, que la distancia entre el rack de compresores y los muebles refrigerados sea lo más corta posible evitando cambios de trayectoria;  que la tubería esté visible, perfectamente aislada y al alcance para que, en caso de fugas, éstas puedan ser detectadas y reparadas con mayor facilidad.

Con lo anterior haremos que el sistema trabaje menos para mover el refrigerante con menor consumo de energía, habrá menos cantidad de refrigerante en el sistema y en consecuencia menos probabilidad de fugas.

Gracias a los avances tecnológicos, los fabricantes de refrigeración comercial han hecho grandes cambios en los últimos 20 años, no sólo impulsados en los aspectos normativo y de cuidado del medioambiente (como cuando se eliminaron los CFC de los refrigerantes por ahí de la década del ochenta para evitar el daño en la capa de ozono) sino también por cuestiones de eficiencia energética conscientes de que los costos de energía eléctrica son cada vez más altos en todo el mundo.

Hemos atestiguado, en esa transición, la extinción de equipos abiertos muy ineficientes que fueron eliminados y sustituidos de manera paulatina con unidades condensadoras,  con compresores semiherméticos y herméticos, así como la sustitución de refrigeradores y vitrinas autocontenidas hasta llegar a los racks paralelos que utilizan un conjunto de varios compresores semiherméticos de varias capacidades para alimentar todos los muebles y cámaras de una tienda.

Sin duda ese fue un salto cuántico en aspectos de eficiencia energética; sin embargo, en la refrigeración comercial moderna existen muchos dispositivos que se pueden agregar, algunos ya vienen de línea con ciertos fabricantes pero hay otros que vale la pena considerar en cualquier sistema de refrigeración nuevo, como dispositivos básicos para ahorrar energía.

Entonces lo que sigue es considerar para la compra de un nuevo sistema de refrigeración algunos dispositivos adicionales que podemos solicitar a los fabricantes para ayudar a reducir más los consumos de energía eléctrica, aquí una lista y breve descripción de los beneficios de cada uno de ellos:

Puertas de vidrio para REACH IN, WALK IN
En América Latina se está acabando la falsa creencia de que las vitrinas abiertas venden más, o viéndolo desde el ángulo contrario, que el poner puertas de cristal inhibe la venta de los productos; nada más alejado de la verdad.

El poner puertas a vitrinas abiertas en retrofit o comprar refrigeración nueva con puertas para productos que no son elegibles como lácteos, bebidas etcétera, además de disminuir el consumo de energía de la refrigeración de cada mueble entre un 25 y 30 por ciento, mejora el confort de los pasillos refrigerados que antes estaban muy fríos.

La mercancía luce mejor y la vida de anaquel es mayor, ya que se alcanzan perfectamente las temperaturas requeridas para los productos y por ende se conservan más frescos.

Las puertas que hoy día se usan en reach in, walk in y cámaras con puertas para clientes. Normalmente usan resistencias en marcos y puertas sobre todo en baja pero también en media temperatura para evitar condensación en los cristales y para que las puertas no se peguen a los marcos por el hielo.

En la actualidad, los fabricantes cuentan con puertas sin resistencias para media temperatura y con resistencias de muy bajo consumo, en baja temperatura, en adición se pueden utilizar controles en las vitrinas desempañantes para ponerlas a funcionar, sólo cuando se requieran. Si consideramos que el conjunto de resistencias en marcos y puertas en una sección de tres puertas consume continuamente 400 watts por hora, imagínense que el control las puede poner a funcionar gradualmente o de manera intermitente para reducir el consumo, cuando menos, al 50 por ciento dependiendo de las condiciones de temperatura y humedad exterior. Ahora multipliquen eso por el número de secciones de puertas que tienen en sus tiendas ¿Verdad que es un ahorro muy importante?

La iluminación juega un papel preponderante en la exhibición de los productos y puede hacer la diferencia en las ventas. La mercancía bien exhibida e iluminada atrae a los clientes. Afortunadamente la tecnología led ha avanzado tan rápidamente para la refrigeración que ya hay fabricantes que van en su tercera o cuarta generación; el consumo de energía de estos tubos contra sus antecesores fluorescentes ahorra entre 40 y 60 por ciento, duran tres veces más y no generan calor, por lo que los compresores no tendrán que trabajar más para vencer esa carga térmica adicional.

Existen productos que necesariamente se deben exhibir en vitrinas refrigeradas abiertas, como en el caso del manojeo de verduras, o algunas carnes o quesos finos, que vienen en empaques de diversos gramajes, en donde el cliente escoge la mercancía. Se recomienda para este tipo de vitrinas el uso de cortinas térmicas nocturnas para que en las noches, al cerrar  estas  cortina, el frío no se escape hacia el ambiente, es como cerrar la puerta de nuestro refrigerador.

Hay cosas que no están al alcance de nuestra vista en un equipo o mueble de refrigeración que son consumidores de energía constante de los cuales tenemos una innumerable cantidad de vitrinas y trenes refrigerados. En cada uno de estos muebles los evaporadores van instalados con motores fraccionarios o micromotores, cada evaporador puede tener hasta tres motores.

Se llaman fraccionarios porque todos son menores a 1 hp, sin embargo, aún entre éstos, hay unos más eficientes que otros y si hablamos que en una tienda hay más de cien, ya es una carga considerable.

Existe una nueva tecnología de micromotores eléctricamente conmutados que comparativamente con un micromotor de inducción estándar de capacidad similar pueden consumir 30 por ciento menos energía.

Éstos tienen la particularidad de que si se llegan a atorar, se detiene. Por ejemplo, cuando en una vitrina de verduras se cae una zanahoria entre las aspas que atora el motor, en este caso hace un par de intentos de arranque y si no lo logra se desconecta automáticamente, evitando daño al motor y gasto adicional de energía. En contraste con  el motor estándar  que seguiría intentando vencer esta inercia mecánica consumiendo más corriente hasta quemarse.

Estos se pueden suministrar también con aspas de plástico rígido, que recomiendo ampliamente, pues normalmente las metálicas se van doblando con el tiempo, incluso al limpiarlas o al reemplazar micromotores y luego en el intento de enderezarlas o alinearlas quedan desbalanceadas causando mayor esfuerzo del motor, menor desplazamiento de aire y ruidos.

El rack de compresores se inventó con la idea de tener una capacidad variable para poder meter y sacar compresores de diferentes capacidades dependiendo de la demanda de frío de los muebles refrigerados (vitrinas, trenes, bunkers y cámaras).

Todavía existen dispositivos como la modulación digital que permiten meter en rampa del diez al ciento por ciento la capacidad del compresor más grande. Por lo general, a fin de dar exactamente la capacidad de frío necesaria (ni un grado menos), lo que permite ahorrar una cantidad importante de energía, esto aunado a otros dispositivos que deben venir ya incluidos en el rack como válvulas EEPR.

Hasta aquí, si hiciéramos un balance de la energía que nos ahorramos como carga de diseño, podemos notar que hemos reducido la carga a tal grado que podríamos reducir la capacidad de compresores en los racks y en los condensadores. Lo cual nos permitiría reducir el sistema eléctrico que lo alimenta, cableado eléctrico, tableros e interruptores y, por qué no, también reducir capacidad de transformación y demanda contratada con el suministrador.

El invertir un poco más redunda en grandes beneficios y ahorros en gastos en el largo plazo. Por eso siempre debe tenerse en cuenta todas las variables y trabajar con todas las áreas de la organización para evitar que cada quien vea solo una parte y  que todas puedan tener una perspectiva mucho más amplia o, como se dice coloquialmente, puedan ver la película completa que tendrá un final que será el mejor para todos.

A favor del medioambiente
Una parte que no he comentado y he reservado para el final, dada su importancia, es que cada Kilowatt hora que nos ahorremos en la refrigeración y cada kilo menos de refrigerante que se escape al ambiente, tiene un impacto fuerte en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Es decir, podemos reducir la huella ecológica de las operaciones de las empresas, además de ahorrar dinero para evitar el calentamiento global y el cambio climático que ha tenido efectos tan adversos en los últimos años en forma de huracanes, grandes tormentas o sequías prolongadas.

Cabe recordar que somos parte de un sistema global en el que cada cosa que se haga o deje de hacer afecta al planeta.

Podemos poner en práctica soluciones locales, entonces si además de ayudar al planeta, contamos con un  sentido del negocio ¿Qué estamos esperando?, empecemos ahora mismo.
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Juan Andrés Ruiz Figueroa

Ingeniero mecánico por la Universidad Iberoamericana, de 2005 a la fecha se ha desempeñado como director de sustentabilidad y eficiencia energética para Walmart de México y Centro América. Especialista en energías renovables, en 2011 impulsó el primer proyecto para construir una tienda ciento por ciento leds.