Rooftop para climatización y confort sostenible de supermercados por Gema Martínez López

La climatización de supermercados y superficies comerciales de alimentación se enfrenta a varios retos: mantenimiento de condiciones de confort para clientes y empleados tanto en sala de ventas como otras dependencias, dispersión térmica por murales abiertos con el consecuente disconfort y malgasto energético, necesidad de unas condiciones de humedad relativa determinadas para los murales de frío tanto para su buen funcionamiento como para una buena exposición del producto, y todo ello sin olvidar las nuevas reglamentaciones y restricciones europeas para reducir emisiones de CO2 a la atmósfera.

En este artículo se muestra la evolución de las prestaciones de los equipos autónomos de tipo roof-top, profundizando en la climatización de supermercados y los nuevos opcionales para estas instalaciones.

HVAC: RETOS NORMATIVOS

Las directivas de Eco-diseño (2009/125/CE) y el reglamento F-Gas (UE 517/2014), vigentes en estos momentos en Europa, afectan profundamente a los fabricantes de equipos de climatización .El objeto final y fundamental de estas normativas es la reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera. Esto se consigue de dos maneras: Por un lado, reduciendo la emisión de gases fluorados de efecto invernadero reduciendo paulatinamente tanto el PCA de los refrigerantes empleados en los sistemas de climatización como la cantidad de refrigerante contenida en los mismos. Por otro lado, mejorando la eficiencia estacional de los equipos tal y como viene especificado en la directiva ERP, siendo obligatorio para la certificación CE de las unidades. También puede reducirse notablemente el consumo de los equipos, implementando ciertas medidas que se detallarán en este artículo, que mejoran el rendimiento durante el funcionamiento.

DESHUMIDIFICACIÓN ACTIVA

Según el RITE las condiciones de humedad interiores deben mantenerse entre unos límites, siendo la humedad relativa máxima permitida en verano del 60% y en invierno del 50 %, todo ello pensando en el confort de las personas.

En el caso de los supermercados, nos encontramos también con otra problemática y es la de que un exceso de humedad en el aire puede producir condensación en las puertas de las vitrinas refrigeradas y deterioro de las etiquetas de papel en lineales abiertos.

Este problema es frecuente en zonas costeras con alto contenido de humedad en el aire exterior que se introduce para ventilar y por infiltraciones.

Se ha diseñado una opción de deshumidificación activa con batería de condensación que permite controlar los niveles máximos de humedad en el local de la manera más eficiente, e independientemente de la localización y la carga parcial a la que se encuentre el equipo.

La deshumidificación se realiza en la batería evaporadora y el recalentamiento del aire se produciría en la batería de condensación suplementaria si fuera necesario. Esta batería se sitúa después del evaporador y recupera energía con una regulación proporcional mediante válvula de 3 vías, permitiendo así una completa adaptación a las necesidades del local de manera más flexible y eficiente.

En modo deshumidificación, el equipo controla la humedad permitiendo la activación de tantos compresores como sea necesario, retirando la humedad en la batería evaporadora. En función de las condiciones de temperatura del local respecto a la consigna fijada por el usuario, el equipo regula la cantidad de energía que recupera en la batería condensadora interior, calentando el aire de impulsión cuando la demanda así lo exija.

De esta manera, además de tener un control de humedad en cualquier época del año, se realiza de forma eficiente y reduciendo los costes de operación, ya que se recupera la energía de condensación para recalentar el aire en lugar de tener que hacerlo por medios auxiliares (batería eléctrica o de agua caliente).

ZONIFICACIÓN ÁREA DE VENTAS Y ALMACÉN

Las salas de ventas de supermercados con lineales refrigerados abiertos pueden dividirse en dos zonas con comportamiento térmico muy diferente:

(Z1)Cajas, mall y producto seco. Es la que mayor estancia de usuarios y empleados presenta

(Z2)Refrigerados .La utilización de murales refrigerados de tipo abierto, produce que haya que extremar el cuidado en el diseño del sistema de climatización en esta zona por la pérdida de frío.

A considerar también el Almacén, (Z3) en la que se guarda parte de la mercancía no refrigerada y es zona de tránsito habitual de personas, con lo cual es necesaria su climatización.

La evolución de las regulaciones y la incorporación de ventiladores de impulsión y retorno de tipo plug-fan EC, han conseguido la aparición en el mercado de equipos roof-top con volumen de aire variable y gestión de zonificación, modificando el caudal de aire y la capacidad del equipo en función de las necesidades y zonas activas y controlando unas compuertas motorizadas para cada zona.

La propuesta consiste en realizar la zonificación con conductos de impulsión dispuestos en 3 zonas. Cada una de las zonas irá provista de una sonda ambiente para conocer la necesidad o no de aporte de potencia.

El equipo adecuaría su producción frigorífica y caudal de aire a las circunstancias de cada momento. Menor inversión inicial, menor número de equipos y costes de mantenimiento.

RECUPERACIÓN DEL CALOR DE CONDENSACIÓN DEL FRÍO

En todos los supermercados las centrales de producción de frío, tienen que disipar el calor de la condensación al exterior. Podemos obtener agua caliente mediante la instalación de intercambiadores de recuperación intercalados antes del elemento disipador del calor.

El agua de recuperación producida se encuentra a 35 o 40 ºC, pudiendo aprovecharse en una batería de agua caliente integrada antes de la batería frigorífica de un equipo autónomo tipo roof-top. Siempre debe considerarse que esta etapa de calefacción actúe en primer lugar por ser prácticamente gratuita, puesto que el único consumo a considerar es el de la bomba de circulación del agua.

Como ejemplo: para producir 33 kW mediante compresores estaríamos hablando de un consumo de 7 kW, una bomba con un caudal de 6.30 m3/h tiene un consumo aproximado de 0.9 kW.

El diferencial de consumo eléctrico entre ambos casos es muy importante, dependiendo el ahorro obtenido de la demanda de calefacción anual.

CUMPLIMIENTO RITE.

Los equipos roof-top con configuración específica para supermercados, permiten cumplir los siguientes apartados del RITE gracias a los opcionales que incorporan:

• Free cooling (IT 1.2.4.5.1) : El free-cooling es un requisito reglamentario en sistemas de más de 70 kW, siendo además una de las mayores fuentes de ahorro en las instalaciones
• Recuperación del aire de extracción (IT 1.2.4.5.2) : Es obligatoria la recuperación del aire de extracción de los locales, a partir de un caudal de 1800 m3/h.
• Filtración del aire de ventilación (I 1.1.4.2.4)
• Medición energía (IT 3.4.2): Algunos equipos roof-top del mercado disponen de un opcional de medidor de energía técnica y eléctrica que permite medir el EER y COP de los equipos de forma directa, proporcionando además información sobre el estado en que se efectúa, la potencia térmica instantánea o la eléctrica demandada.
• Sonda de CO2 (IT 1.1.4.2.3) : gestión de la ventilación (aire nuevo) en función de la concentración de CO2 en el interior del local. Puede hacerse de manera directa midiendo únicmente las ppm en el interior del local o de forma más correcta midiendo los niveles de CO2 tanto en interior como en exterior, e introduciendo únicamente aire nuevo cuando la diferencia en la concentración de CO2 sea la indicada en el reglamento.

MONTAJE INTERIOR CON VENTILADOR RADIAL

Si bien los equipos roof-top se instalan habitualmente en cubierta, es muy habitual que los supermercados no dispongan de cubierta propia para su montaje.

Existe la opción de incorporar un ventilador radial de tipo EC de manera que las unidades comentadas anteriormente puedan instalarse en salas técnicas ventiladas adecuadamente.

Con este montaje, podremos seguir disfrutando de la solución completa en bajos comerciales o en locales con altillos cubiertos.

Inversión mínima, máxima eficiencia estacional y energética, menor coste de mantenimiento y reducida cantidad de refrigerante en la instalación.

CONCLUSIONES

Desde enero de 2018 los equipos autónomos y roof-top deben cumplir los estacionales mínimos indicados por el reglamento 2016/2281 para poder ser puestos en el mercado. Los requisitos de eficiencia se verán incrementados para este tipo de equipos en enero de 2021

No obstante, y gracias a la gran evolución tecnológica de los equipos, los ventiladores y las regulaciones existe un gran número de medidas de ahorro energético con un retorno reducido de la inversión.

No debemos conformarnos con cumplir únicamente las exigencias de la reglamentación, hoy en día tenemos muchas posibilidades de mejorar todavía más la eficiencia de las instalaciones de climatización en supermercados con un coste mínimo, al tiempo que se incrementa el confort de los clientes y trabajadores.