El dióxido de carbono, o CO2 es uno de los candidatos a substituir progresivamente a otros agentes refrigerantes como los gases fluorados. Conocido como R-744, el CO2, es un compuesto gaseoso, incoloro, inodoro, y presente de forma natural en la atmósfera terrestre.
No es un refrigerante nuevo, ni de uso exclusivo en la actualidad. Fue empleado hasta finales del siglo XIX, en plena revolución industrial, y de forma masiva hasta la implementación del uso de gases fluorado, durante los años 30 del siglo XX, ya se requerían presiones más bajas en sistemas frigoríficos.

Durante los últimos años, después de comprobar el impacto de los refrigerantes fluorados sobre la capa de ozono, el CO2 ha vuelto a imponerse como agente refrigerante del futuro.

Según la teoría, la temperatura crítica del CO2 es de 31 ºC y la presión crítica es de 73Bars. Los sistemas de CO2 operan de diferente forma según lo hagan por encima o por debajo del punto crítico. Teniendo en cuenta este dato, podemos dividir los sistemas frigoríficos con CO2 en dos grupos:

Sistemas subcríticos:
En estos sistemas, el CO2 pasa del estado gaseoso a liquido cuando pierde calor, como es habitual en los sistemas frigoríficos con gases fluorados. El CO2 se evapora absorbiendo calor, se comprime, y se condensa cambiando de estado gaseoso a liquido perdiendo calor.

Sistemas transcriticos:
En estos sistemas el CO2 no cambia su estado (gaseoso), ya que no se condensa. Este hecho deriva en presiones de descarga más elevadas que requieren sistemas de control de presión e instalaciones especiales, con presiones de diseño de 120 Bars.

Inconvenientes del CO2 como refrigerante

Los equipos que se sirven de CO2 como gas refrigerante soportan presiones de trabajo más elevadas y en consecuencia, requieren de sistemas de seguridad más complejos, equipos e instalaciones más sofisticados, y personal más especializado.

En caso de fuga al ser más pesado que el aire, desplaza el oxigeno. Como consecuencia es importante disponer de medios de extracción, así como de detectores de fugas en la instalación. Se tiene que tener en cuenta que es un gas inodoro, e incoloro, de difícil detección.

Ventajas del CO2

Su impacto sobre la capa de ozono se considera nulo, O.D.P. (potencial de disminución del ozono) es de 0. De la misma forma, su impacto sobre el efecto invernadero es muy bajo, GWP (potencial de calentamiento global) es de 1. El CO2 como refrigerante es la opción ecológica.

Los sistemas frigoríficos con CO2 en comparación con los tradicionales de HFC (gases fluorados), necesitan compresores más pequeños, dado que requieren menos caudal másico de refrigerante para alcanzar las máximas potencias frigoríficas.

El precio actual del refrigerante es muy inferior respecto a los gases fluorados, y debido a su O.D.P. y G.W.P. no tiene ninguna tasa.

El CO2 no está catalogado como gas refrigerante no toxico, ni inflamable. En caso de posible fuga, no contamina el producto, y se puede eliminar la presencia del CO2 simplemente aireando la zona.

Su coeficiente de transmisión térmico (C.O.P) es elevado, tiene una excelente tasa de intercambio térmico en los evaporadores y condensadores, y las perdidas de presión son muy bajas, lo que se traduce en un sistema frigorífico más eficiente.

Permite su funcionamiento con temperaturas exteriores de hasta -20ºC.

La nueva normativa F-Gas de la Unión Europea establece que a partir del año 2022 no se podrán utilizar gases fluorados en instalaciones frigoríficas de más de 40 kW, tanto a nivel comercial como industrial.

Marc Ortí