El amoniaco (NH₃) se posiciona como una alternativa altamente eficiente y rentable frente a los CFC y HCFC, además de ser una apuesta clara por la sostenibilidad ambiental. Reconocido por su excelente rendimiento energético y bajos costos operativos, el amoniaco se ha consolidado como un refrigerante clave en la industria.
En Cofrico, con 40 años de experiencia en diseño y ejecución de instalaciones de frío industrial, conocemos bien sus ventajas y desventajas. A continuación, exploramos los principales aspectos de este refrigerante, que continúa siendo una solución destacada para diversas aplicaciones industriales.
Antes de evaluar los pros y contras del amoniaco como refrigerante no podemos dejar de recordar estos puntos clave: las evaluaciones continuas y programadas y el mantenimiento preventivo son fundamentales para cualquier solución de almacenamiento de amoniaco: ¡es lo más importante!
Aplicaciones del amoniaco como refrigerante R717
El NH3, es un gas que se compone a su vez de otros dos gases como son el nitrógeno y el hidrógeno. Se encuentra en la naturaleza o hecho por el hombre. Es un gas incoloro, con un olor fuerte y penetrante.
En la industria de la refrigeración es habitual encontrar el amoniaco en grandes plantas de congelación y refrigeración, como “amoniaco anhidro”, cuando prácticamente no contiene agua (99% de pureza). En su uso doméstico, si comparamos, se usa alrededor de un 10% de amoniaco mezclado con agua.
A mediados del siglo XIX comenzaba la utilización de máquinas de amoniaco en la industria de la alimentación para fábricas de hielo y plantas químicas y hasta nuestros días ha obtenido una especial popularidad en el enfriamiento de carne, pescados, fruta, vegetales, leche y queso.
También la climatización industrial y el aire acondicionado se han servido del amoniaco como refrigerante, especialmente en instalaciones de grandes complejos como hospitales, hoteles o aeropuertos. Siempre con cargas de refrigeración limitadas debido a la seguridad que requiere. En los últimos tiempos destaca su uso en plantas generadoras de energía.
Ventajas del amoniaco como refrigerante
- Eficiencia Energética Superior: El NH3 es un refrigerante mucho más eficiente que los CFC, por lo que un sistema con amoniaco consumirá menos electricidad y por tanto menos costes de operación. El amoniaco disfruta de rendimientos termodinámicos en torno a un 3-10% superiores a otros refrigerantes, por lo que, bajo las mismas premisas de capacidad frigorífica, tiene un consumo energético menor.
- Costes operativos más bajos: Las soluciones de frío industrial basadas en amoniaco van a costar entre un 10% y un 20% respecto a los CFC. El coste del amoniaco es considerablemente menor que el de otros refrigerantes y por tanto se requiere de una menor cantidad para la misma aplicación, una ventaja competitiva importante especialmente en climatización.
- Compatibilidad con bajas temperaturas: El NH3 como refrigerante tiene la capacidad de alcanzar refrigeración a temperaturas de hasta -50°C. Para llegar a estas temperaturas son necesarios sistemas de compresión de varias etapas, por lo que estas plantas son relativamente complejas. Tradicionalmente se han utilizado plantas de refrigeración por absorción con amoniaco en los sectores industriales en los que es necesaria refrigeración a bajas temperaturas y en los que destaca la disponibilidad de refrigeración continua.
- Sostenibilidad ambiental: Es un refrigerante seguro para el medio ambiente y necesario para impulsar la sostenibilidad, con un potencial de agotamiento del ozono de 0 y un potencial calentamiento global (GWP) de 0.
- Flexibilidad en el diseño: Las presiones moderadas del amoniaco permiten usar materiales más ligeros en los equipos, optimizando costes de construcción. El punto de ebullición del amoniaco a la presión atmosféricas estándar es de -2.22ºC. Las presiones en el evaporador y el condensador a las condiciones de tonelada estándar de -15ºC y 30ºC son 2.37 bar y 11.67 bar, respectivamente. Son presiones moderadas, así que debe utilizarse material de peso ligero en la construcción del equipo de refrigeración.
- Seguridad: A pesar de la toxicidad del gas, los sistemas modernos son muy seguros. Son sistemas completamente cerrados con control total y regulación de la presión en todo el sistema. Parte de una buena prevención se basa en válvulas de seguridad en recipientes y tuberías que van a evitar sobrepresiones, ya que se conducen directamente al exterior de la instalación.
En definitiva, es mucho menos costoso y dañino que los CFC o los HCFC.
Desventajas del amoniaco como refrigerante
- Incompatibilidad con el cobre: El NH3 no es compatible con el cobre, no lo podremos usar en soluciones con tubos de cobre.
- Toxicidad en altas concentraciones: En concentraciones altas el amoniaco es venenoso, pero este riesgo se minimiza por las máximas medidas de seguridad que se exigen. También hay que considerar que este riesgo es menor si tenemos en cuenta el olor distintivo del amoniaco en concentraciones muy por debajo de las ya consideradas peligrosas, siendo más ligero que el aire por lo que en caso de filtración se elevará y se dispersará en la atmósfera.
Los múltiples beneficios del amoniaco como refrigerante, lo convierten en una opción destacada en la industria. Su eficiencia energética superior, costes operativos reducidos, capacidad para alcanzar bajas temperaturas, y su compromiso con la sostenibilidad ambiental hacen del NH₃ una solución rentable y respetuosa con el medio ambiente.
Si bien la toxicidad y la incompatibilidad con el cobre representan desafíos, estos son gestionables mediante sistemas modernos, estrictas medidas de seguridad y un mantenimiento adecuado. En conjunto, el amoniaco no solo ofrece un rendimiento excepcional, sino que también promueve un enfoque más sostenible en la refrigeración industrial.
En Cofrico, nuestra experiencia en instalaciones de amoniaco nos permite ofrecer soluciones adaptadas a las necesidades de cada cliente. No dudes en contactar con nosotros para cualquier consulta o propuesta.
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