El amoniaco ofrece una gran cantidad de beneficios para la refrigeración industrial
El amoniaco se utilizó para la refrigeración en 1876, por primera vez en una máquina de compresión de vapor de Carl Von Linde. Otros refrigerantes como el CO2 y el SO2 también se utilizaron comúnmente hasta la década de 1920.
El desarrollo de los CFC (clorofluorocarbonos) en EE.UU., en la década de 1920 hizo que el péndulo se inclinara a favor de estos refrigerantes, en comparación con todos los demás refrigerantes utilizados en esa época, los CFC se consideraban productos químicos inofensivos y extremadamente estables. Las consecuencias para el medio ambiente exterior de las emisiones masivas de refrigerante no podían preverse en esos días. Los refrigerantes “CFC” fueron promovidos como refrigerantes de seguridad, resultando en una demanda acelerada y en el éxito de los CFC. Estos refrigerantes se conocieron como productos químicos enviados por Dios y fabricados por el hombre.
Debido al éxito de los CFC, el amoniaco se vio sometido a una fuerte presión, pero mantuvo su posición, especialmente en grandes instalaciones industriales y en la conservación de alimentos.
En los años 80, los efectos nocivos de los refrigerantes de CFC se hicieron evidentes y se aceptó en general que los refrigerantes de CFC están contribuyendo al agotamiento de la capa de ozono y al calentamiento global, lo que finalmente dio como resultado el Protocolo de Montreal (1989), en el que casi todos los países acordaron eliminar gradualmente los CFC en un programa de duración determinada.
En vista de la gravedad de los daños a la atmósfera y de los peligros resultantes debidos a las emisiones de CFC/HCFC, así como a los efectos del calentamiento global, las revisiones del Protocolo de Montreal (1990), 1992 (Copenhague) y 1998 (Kyoto) exigieron un calendario acelerado de eliminación gradual. Incluso los HCFC deben ser eliminados progresivamente y Europa ha tomado la iniciativa.
Muchos países de Europa han dejado de utilizar refrigerantes HCFC, y se está considerando la posibilidad de utilizar refrigerantes nuevos, así como refrigerantes probados y de confianza como el amoníaco y el dióxido de carbono, para diversas aplicaciones nuevas.
El amoníaco tiene una serie de beneficios, que han sido probados por muchas décadas de aplicación de sistemas de refrigeración con amoníaco.
1. Eficiencia energética
El amoníaco es una de las aplicaciones más eficientes que existen, con un rango de aplicación que va desde altas hasta bajas temperaturas. Con el creciente enfoque en el consumo de energía, los sistemas de amoníaco son una opción segura y sostenible para el futuro. Normalmente, un sistema de amoníaco inundado sería entre un 15 y un 20 % más eficiente que un sistema DX R404A. Los recientes desarrollos de la combinación de NH3 y CO2 contribuyeron a aumentar aún más la eficiencia. NH3/C
O2 en cascada es extremadamente eficiente para aplicaciones de baja y muy baja temperatura (por debajo de -40’C), mientras que los sistemas de salmuera NH3/CO2 son alrededor de un 20% más eficientes que las salmueras tradicionales.
2. Medio ambiente
El amoniaco es el refrigerante más respetuoso con el medio ambiente. Pertenece al grupo de los llamados refrigerantes “naturales” y tiene un potencial de calentamiento global (GWP) y un potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP) igual a cero.
3. Seguridad
El amoníaco es un refrigerante tóxico, y también es inflamable en ciertas concentraciones. Por eso hay que manejarlo con cuidado, y todos los sistemas de amoníaco tienen que diseñarse teniendo en cuenta la seguridad. Al mismo tiempo, a diferencia de la mayoría de los demás refrigerantes, tiene un olor característico que puede ser detectado por los seres humanos incluso en concentraciones muy bajas. Esto da una señal de advertencia incluso en caso de fugas menores de amoníaco. En caso de que sea necesario reducir la carga de amoníaco, la combinación de amoníaco y CO2 (en cascada o en salmuera) podría ser una buena y eficiente opción.
4. Tamaños de tubería más pequeños
Tanto en la fase líquida como en la fase de vapor, el amoníaco requiere diámetros de tubería más pequeños que la mayoría de los refrigerantes químicos.
5. Mejor transferencia de calor
El amoniaco tiene mejores propiedades de transferencia de calor que la mayoría de los refrigerantes químicos y por lo tanto permite el uso de equipos con un área de transferencia de calor más pequeña. De esta manera, el coste de construcción de la planta será menor. Pero como estas propiedades también benefician la eficiencia termodinámica del sistema, también reducen los costes de funcionamiento del sistema.
6. Precio del refrigerante
En muchos países, el coste del amoníaco (por kg) es considerablemente inferior al coste de los HFC. Esta ventaja se multiplica incluso por el hecho de que el amoníaco tiene una menor densidad en fase líquida. Además, cualquier fuga de amoníaco se detectará muy rápidamente debido al olor, por lo que cualquier pérdida potencial de refrigerante también será menor.
El amoniaco no es un refrigerante universal, y es principalmente adecuado para aplicaciones industriales y comerciales pesadas. Hay que tener en cuenta la toxicidad del amoníaco, la inflamabilidad y la compatibilidad de los materiales. Al mismo tiempo, existe una enorme población mundial de sistemas de amoníaco en los que esos desafíos se resuelven con éxito.