Entérate de la historia detrás del desarrollo de esta importante regulación, a qué problemáticas de la industria del frío responde y, sobre todo, las ventajas que ofrece para mejorar la eficiencia energética de los sistemas HVACR.
Genaro Ramírez Pedraza / Imágenes: cortesía de BOHN
Muchos quizás aún no lo saben, pero la “NOM-012-ENER-2019 Eficiencia energética de unidades condensadoras y evaporadoras para refrigeración. Límites, métodos de prueba y etiquetado” es algo más que un simple estándar regulatorio. Representa, de hecho, el esfuerzo conjunto de la industria HVACR nacional para solucionar una problemática añeja que sigue afectando a la competitividad del mercado del frío comercial: el ingreso al país de sistemas remanufacturados procedentes de Estados Unidos.
En realidad, se trata de equipos “chatarra” que ingresan a México porque ya no pueden comercializarse en el mercado norteamericano debido a su ineficiencia o tecnología obsoleta. Estos productos de importación remanufacturados son más baratos. Esto tiene un impacto directo en la productividad de los fabricantes mexicanos, cuyos clientes finales piensan que los precios que ofertan los nacionales no son justos ni accesibles.
Si bien en el pasado se les explicaba a los clientes que esos sistemas remanufacturados eran obsoletos, aún no se contaba con las pruebas para demostrar la ventaja competitiva de los productos nacionales en cuanto a eficiencia energética y capacidad. Por ejemplo, los fabricantes mexicanos manejan un delta de 10 °F, equivalente a 5 °C, mientras que los equipos remanufacturados norteamericanos aseguran manejar deltas de 20 °F, algo que a todas luces es publicidad engañosa.
En México las ventas anuales estimadas de unidades condensadoras y evaporadoras es de alrededor de 41 mil unidades. Durante el primer año de aplicación de la NOM-012-ENER-20219, se estima obtener un ahorro anual de 529 mil MWh, lo que equivale a una reducción de 374 mil toneladas de CO2 /kWh.
GÉNESIS DE LA NOM-012-ENER-2019
Desarrollada a partir de la necesidad de dar solución a la problemática de importación de equipos HVACR remanufacturados al país, la gestación de la NOM-012-ENER-2019 para equipos de refrigeración comenzó en 2016. Lo anterior bajo la iniciativa de un grupo de trabajo en el que participaron varios fabricantes nacionales de sistemas HVACR.
Así, en conjunto con la Asociación Nacional de Fabricantes para la Industria de la Refrigeración en México (ANFIR), se expuso la necesidad de contar con una norma de eficiencia energética para sistemas de enfriamiento que uniformara las capacidades de los equipos que ingresaban al país. Posteriormente, se trabajó con la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee) para clarificar los métodos que se debían utilizar en la evaluación.
De acuerdo con el Art. 12 de la Ley de Infraestructura de Calidad (LIC), las Normas Oficiales Mexicanas, los Estándares, incluyendo sus Procedimientos de Evaluación de Conformidad, deberán sustentarse en Normas Internacionales o partes pertinentes a éstas, salvo que ello no sea eficaz o apropiado para alcanzar los objetivos buscados por el Estado Mexicano.
De este modo, se intentó adaptar al contexto nacional la normatividad de Estados Unidos donde se tardaron alrededor de una década en implementar una norma de eficiencia energética para unidades condensadoras y evaporadoras. Con el tiempo, sin embargo, se hizo patente que los requerimientos de EUA son completamente diferentes a los de la industria HVACR mexicana, por lo que no era la referencia idónea para los equipos de refrigeración locales.
En un inicio, se utilizaron como base las normas norteamericanas elaboradas por ASHRAE y el Instituto de Refrigeración, Calefacción y Aire Acondicionado (AHRI). En específico, se retomaron los límites, métodos de prueba y de etiquetado para determinar las capacidades de las unidades condensadores y evaporadores. Luego, se desarrolló un acuerdo mutuo entre todos los fabricantes de la industria de la refrigeración en México para determinar cuáles serían los métodos y rangos de temperatura con los que se debía trabajar.
EL RETO DE LA EVALUACIÓN DE LAS CAPACIDADES
Uno de los retos fue que no se conocía en qué laboratorios se iban a llevar a cabo las pruebas de evaluación. Fue entonces cuando BOHN de México decidió crear la división FB LAB y construyó un laboratorio descentralizado (parte de Grupo de Industrias Terma) para poder cumplir con la normatividad.
Para la evaluación acerca de las capacidades de los equipos de refrigeración se retomaron dos vertientes: las normas ISO y las de ASHRAE. Después se cotejó cómo es que se hacían las mediciones; por ejemplo, se desarrolló la utilidad de un calorímetro para unidades condensadoras, así como los rangos de trabajo que debían manejarse. También se determinaron las temperaturas de retorno de gas refrigerante y de evaporación; adicionalmente, se llevó al límite la temperatura de condensación. Esto con el fin de contar con una base para evaluar la eficiencia energética de todas las unidades.
Al principio, se pensó que los compresores eran los dispositivos que daban la mayor eficiencia energética; sin embargo, existe otro factor igual de importante que es la correcta selección de los componentes. A través de diversas pruebas se hizo evidente que la mala selección de accesorios, ya fueran dispositivos de seguridad, unidades condensadoras, acumuladores de succión, válvulas solenoides, etcétera, podían afectar y generar una caída de presión considerable.
Posteriormente, mediante ejercicios de sobredimensionamiento de algunos componentes se encontró que una caída de presión de cuatro o cinco libras equivalía a perder por completo el subenfriamiento ganado por el condensador.
LAS NOM PARA LA INDUSTRIA DE LA REFRIGERACIÓN
La generación NOM es responsabilidad y obligación del Gobierno para regular las actividades que desempeñan los sectores público y privado. Establecen las especificaciones, atributos, características, métodos de prueba o las prescripciones aplicables que un producto, proceso o servicio debe cumplir.
De las 33 normas publicadas por la Conuee, varias regulan temáticas puntuales de la industria HVACR en México como refrigeradores domésticos, aires acondicionados, luminarias led, bombas de agua, refrigeradores comerciales, etcétera.
Algunas de las NOM más reconocidas son:
- NOM-022-ENER-SCFI-ECOL-2000 Eficiencia energética, requisitos de seguridad al usuario y eliminación de clorofluorocarbonos (CFCs) para aparatos de refrigeración comercial autocontenidos. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
- NOM-022-ENER-SCFI-2008 Eficiencia energética y requisitos de seguridad al usuario para aparatos de refrigeración comercial autocontenidos. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
- NOM-022-ENER-SCFI-2014 Eficiencia energética y requisitos de seguridad al usuario para aparatos de refrigeración comercial autocontenidos. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
- NOM-021-ENER/SCFI/ECOL-2000 Eficiencia energética, requisitos de seguridad al usuario y eliminación de clorofluorocarbonos (CFCs) en acondicionadores de aire tipo cuarto. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
- NOM-021-ENER/SCFI-2008 Eficiencia energética y requisitos de seguridad al usuario en acondicionadores de aire tipo cuarto. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
- NOM-021-ENER/SCFI-2017 Eficiencia energética y requisitos de seguridad al usuario en acondicionadores de aire tipo cuarto. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
UNA SOLUCIÓN A LA REMANUFACTURA
En ocasiones para lograr precios más competitivos los fabricantes de los equipos utilizan los mismos componentes en hasta tres o cuatro unidades evaporadoras y condensadoras. Esto desemboca en una pérdida de eficiencia enérgica, por lo que cuesta más trabajo generar un BTU por kilowatt.
La cuestión es de suma relevancia porque un grado extra de temperatura es tener por lo menos un grado de subenfriamiento a la salida del sistema HVACR para asegurar que todos los componentes están diseñados acorde a la capacidad de los compresores. De este modo, se brinda mayor eficiencia energética a los compresores que la que está estipulada.
Otro aspecto que también se contempló en la regulación fueron los factores que afectan a la selección de los ventiladores, ya que si no se eligen bien no se da un intercambio de calor adecuado en el condensador. Además, los ventiladores sirven para enfriar a los compresores, ya que sin éstos se sobrecalientan y comienzan a consumir más energía.
La NOM-012-ENER-2019 se enfoca en la evaluación de los evaporadores. Para este caso, se trabajó con evaporadores secos en donde se analizó y evalúo lo que es el calor sensible, dejando de lado el calor latente. Lo anterior se decidió así debido a que era complicado mantener un control preciso de la humedad relativa, sobre todo en condiciones de baja temperatura como las que se manejan, de alrededor de -25 °C.
Generar humedad a -25 ºC es un proceso complicado, pero una de las maneras más comunes de lograrlo es a través de la generación de vapor de agua que se consigue a 100 °C. Otro de los retos fue lograr remover la humedad a una temperatura de -25 ºC, ya que por lo regular en el mercado todos los deshidratadores manejan un sistema de refrigeración para trabajar a -25 °C.
Toda esta información se compartió de manera anónima con la Conuee. A partir de aquí, se comenzaron a realizar más cálculos con base en nuestros resultados y en datos de competidores extranjeros. Así, se pudo concluir que sí hay grandes beneficios relacionados con la eficiencia energética de los sistemas de enfriamiento, sobre todo en supermercados y tiendas de conveniencia, aplicaciones donde los equipos HVACR son los que más consumen energía.
Todas las pruebas de laboratorio para unidades evaporadoras y condensadoras se corren con refrigerante R-404A. Si bien hay algunos fabricantes que ya no lo están utilizando porque va de salida, muchas compañías del país todavía lo siguen empleando por cuestiones económicas.
ALCANCES DE LA NOM-012-ENER-2019
Publicada el martes 22 de diciembre del 2020, la NOM-012-ENER-2019 tiene los siguientes alcances:
Unidades condensadoras para refrigeración que son fabricadas para su instalación al aire libre o en interiores con potencia frigorífica mayor o igual que 746 W (2,547 BTU/h), menor que 26,000 W (88,716 BTU/h) en media temperatura, y menor que 9,500 W (32,415 BTU/h) en baja temperatura.
Unidades evaporadoras para refrigeración de bajo perfil que son destinadas para operar con un refrigerante y alimentadas por expansión directa en condiciones húmedas y/o secas con capacidades nominales de enfriamiento, mayor o igual que 300 W (1,023 BTU/h), menor que 40,000 W (136,482 BTU/h) en media temperatura y menor que 13,000 W (44,397 BTU/h) en baja temperatura.
Asimismo, quedan excluidos del campo de aplicación los siguientes equipos:
- Unidades de acondicionamiento de aire para uso en confort; con temperatura de aire mayor que 15 °C, mismas que deben ser evaluadas conforme a las normas de eficiencia energética para acondicionamiento de aire que aplique.
- Difusores de aire o evaporadores para refrigeración instalados en ductos o conectadas a la ductería (manejadoras de aire).
- Sistemas de refrigeración tipo tándem (tipo rack) en paralelo de más de un compresor.
- Unidades condensadoras que incluyan un variador de frecuencia que, por su características y especificaciones técnicas presentadas, son denominadas Inverter; esta excepción debe ser autorizada por la dependencia que emite esta norma.
- Equipos cuyo diseño sea específico para operación con refrigerantes naturales, amoniaco (NH3) y bióxido de carbono (CO2).
- La NOM-012-ENER-2019 no incluye equipos para refrigerantes inflamables como el R-290 o el CO2. El primero debido a la flamabilidad y el segundo porque implica un tratamiento muy específico acorde con las altas presiones con las que trabaja.
Existe una tabla de equivalencias en capacidades de eficiencia energética para poder conocer el valor real de algún equipo que esté diseñado para otro tipo de refrigerantes como el R-449A o el R- 444A, entre otros.
Asimismo, se cuenta con dos laboratorios acreditados por la Entidad Mexicana de Acreditación (ema), el laboratorio de FB LAB y el laboratorio de la Asociación de Normalización y Certificación A.C. Otro par de laboratorios más en la república mexicana, uno perteneciente a la Universidad Autónoma de Nuevo León, y otro en Ciudad Juárez, están trabajando para obtener su acreditamiento.
MÁS EFICIENCIA Y COMPETITIVIDAD
La “NOM-012-ENER-2019 Eficiencia energética de unidades condensadoras y evaporadoras para refrigeración. Límites, métodos de prueba y etiquetado” busca regular el mercado de la refrigeración en beneficio de los usuarios finales, quienes contarán con aparatos eficientes al tiempo de ver disminuir su facturación eléctrica. Además, evitará la competencia desleal y la comercialización de equipos ineficientes, contribuyendo así a la preservación de recursos energéticos.
Asimismo, constituye un impulso importante para lograr la sustentabilidad de la industria HVACR y el cuidado ambiental como se observa en la Figura 1. Como se sabe, el sector del frío ha experimentado cambios drásticos en los últimos 20 años. Hoy en día, por ejemplo, se cuenta con equipos con tecnología Inverter, sin mencionar la transición hacia refrigerantes sustentables para dejar de usar el R-22 o el R-410.
La Conuee comenzó la aplicación de la NOM-012-ENER-2019 en el 2020. Para su cuarta revisión, se ha comprobado una reducción de energía de hasta un 50 por ciento. En los próximos años, los rangos de eficiencia energética podrían reducirse todavía más, para así comenzar a forzar a los proveedores internos a manufacturar equipos más eficientes.
Ahora se trabaja con muchas tecnologías novedosas para analizar su desempeño; se dan avances en motores de evaporadores, válvulas electrónicas, compresores scroll y de velocidad variable, que son más eficientes que los reciprocantes. Al principio la transición puede ser un poco costosa, pero se trata de un cambio en pro de la eficiencia energética.
El mayor beneficio, sin embargo, será que ahora todos los fabricantes deberán dimensionar los sistemas de frío de la misma forma. De este modo, los clientes podrán tener la confianza de que, si un equipo HVACR señala que posee 10 mil BTU, esa es la capacidad que tiene. Anteriormente, ciertas compañías afirmaban que sus equipos tenían una “capacidad de 18 mil BTU bajo ciertas condiciones” con tal de ganar los proyectos. Ese tipo de prácticas no deben existir más en la industria, ya que significa mentir con respecto a la verdadera eficiencia energética de los sistemas, pues no se toma en cuenta mayores consumos o diferenciales de temperatura.
En síntesis, el objetivo de la NOM-012-ENER-2019 es lograr que los fabricantes y las marcas de la industria HVACR eleven sus capacidades para que los clientes puedan ver qué equipos son más eficientes y consideren esta información a la hora de realizar su compra. Es decir, que no sólo se guíen por el precio, sino por el ahorro energético. A largo plazo, se trata de ofertar equipos con tasas mejoradas de eficiencia energética. Quizá los de mayor ahorro serán un poco más caros, pero a la larga esa diferencia de precio se va a pagar en seis u ocho meses mientras el ahorro energético se mantenga.
Genaro Ramírez Pedraza
Ingeniero mecánico electricista por la UNAM. Cuenta con varios diplomados en Administración y en Refrigeración. Nivel 5 en el Sistemas de Producción Toyota (TPS, por sus siglas en inglés). Actualmente, se desempeña como gerente de Calidad y Laboratorio en Industrias FBBM S.A de C.V.
