Investigadores de la Universitat Jaume I y la Universidad Pública de Navarra han desarrollado nuevas mezclas de refrigerantes y sistemas de refrigeración para mejorar la eficiencia energética en equipos domésticos e industriales. Este proyecto, denominado "Sistemas avanzados de refrigeración multietapa", busca reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que el sector representa el 7,8% de estas emisiones. Se han probado alternativas al isobutano y al dióxido de carbono, logrando mejoras significativas en el rendimiento energético. Los investigadores colaboran con instituciones internacionales y planean implementar sus avances en el sector comercial. Para más información, visita el enlace.
Investigadores de la Universitat Jaume I de Castellón y de la Universidad Pública de Navarra han llevado a cabo una serie de pruebas que han resultado en mejoras significativas en la eficiencia energética mediante el desarrollo de nuevas mezclas de refrigerantes y sistemas innovadores. Este avance es crucial, dado que el sector de la refrigeración es responsable del 7,8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y experimenta un crecimiento anual superior a los 170 millones de nuevas unidades destinadas al uso doméstico.
El proyecto titulado «Sistemas avanzados de refrigeración multietapa para aplicaciones de baja temperatura (HELTHA)», financiado por la Agencia Estatal de Investigación, se enfoca en tres áreas clave: el diseño de arquitecturas de refrigeración altamente eficientes, la creación de nuevas mezclas de refrigerantes y el desarrollo de aplicaciones híbridas que combinan tecnologías como la compresión de vapor y la termoelectricidad. Este trabajo se encuentra actualmente en fase activa y se espera que culmine en 2025.
En cuanto a las arquitecturas innovadoras, los investigadores consideran que el sistema en cascada —que utiliza dos circuitos térmicamente acoplados, donde uno reduce la temperatura del otro— presenta un gran potencial para aplicaciones a temperaturas ultrabajas. Sin embargo, se requiere más investigación para optimizar su eficiencia energética. Hasta ahora, se ha logrado mejorar el coeficiente de rendimiento (COP) hasta un 5,6% mediante el uso de un intercambiador interno.
Respecto a las mezclas probadas, los estudios han explorado alternativas al isobutano (R600a) para aplicaciones domésticas y al dióxido de carbono para usos industriales. Las mezclas RE170/R600 y R290/R600 han demostrado ser más eficientes energéticamente mientras mantienen las propiedades termodinámicas necesarias, lo que podría hacerlas viables a largo plazo para sistemas de refrigeración doméstica.
En el ámbito industrial, las mezclas CO2/R32 y CO2/R1270 han mostrado reducciones significativas en el consumo energético y en las presiones operativas. Estas podrían representar una alternativa viable al CO2 y a los hidrocarburos en sistemas donde la carga masiva excede los límites normativos o por razones relacionadas con la seguridad. Sin embargo, será necesario realizar más pruebas sobre su inflamabilidad y posibles fugas.
Bajo la dirección de Daniel Sánchez García-Vacas y Rodrigo Llopis Doménech, el equipo investigador incluye a Ramón Cabello López, Daniel Calleja Anta, Laura Nebot Andrés, Rafael Larrondo Sancho y Manel E. Martínez Ángeles del Grupo en Ingeniería Térmica (GIT) de la UJI. El Grupo de Ingeniería Térmica y Fluidos (ITF) está liderado por David Astráin Ulibarrena e incluye a Patricia Aranguren Garacochea, Álvaro Casi Satrústegui y Antonio Rodríguez García.
A lo largo del desarrollo del proyecto, se ha colaborado con diversas instituciones como el Instituto de Tecnología Térmica de la Universidad Tecnológica de Silésia (Polonia), la Università degli Studi di Napoli Federico II (Italia) y la Università degli Studi di Udine (Italia). Se prevé iniciar contactos con varias empresas del sector para implementar los avances logrados en equipos comerciales capaces de cuantificar el ahorro energético obtenido.
Dichos avances son parte del proyecto R+D+i (PID2021/126926OB-C21), respaldado por diversas entidades como MICIU/AEI/10.13039/501100011033/ y FEDER/UE. También han recibido apoyo adicional por parte del MICIU (PRE2019-091617) y NextGenerationEU (INVEST/2022/294).
Artículos destacados:
Dos equipos de investigación de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) y la Universidad Pública de Navarra (UPNA) están llevando a cabo este trabajo.
El objetivo del proyecto «Sistemas avanzados de refrigeración multietapa para aplicaciones de baja temperatura (HELTHA)» es mejorar el rendimiento energético mediante nuevas arquitecturas de refrigeración, nuevas mezclas de refrigerantes y aplicaciones híbridas.
Se han probado varias alternativas al isobutano y al dióxido de carbono, mostrando resultados positivos en términos de rendimiento energético y reducción del consumo energético.
Se investiga el uso de un sistema conjunto en cascada y un intercambiador de calor interno que ha mostrado mejoras en el coeficiente de rendimiento.
El equipo investigador ha colaborado con grupos e instituciones como el Institut de Tecnologia Tèrmica de Polònia y la Università degli Studi di Napoli Federico II, entre otros.
El proyecto ha sido financiado por la Agència Estatal d’Investigació y otras entidades como MICIU/AEI y FEDER/UE.