Estudio de factibilidad técnico-económico del cambio de refrigerante R-507 por Amoníaco para incrementar el ahorro energético en el sistema de refrigeración de una empresa de productos lácteos

Abstract

El sistema de refrigeración por compresión de vapor es el más utilizado en el sector industrial y de servicios para la obtención de bajas temperaturas, tal es el caso de las cavas utilizadas para el almacenamiento de helados. En la actualidad los refrigerantes sintéticos como el R-22, R-134a y R-449A, son remplazados por refrigerantes naturales como el Amoníaco, el cual se ha utilizado como refrigerante durante más de 100 años en la absorción y en los sistemas de compresión, por lo que hay una gran cantidad de experiencia práctica. Actualmente, el Amoníaco es usado principalmente en plantas industriales pesadas con compresores alternativos o de tornillo. Este refrigerante presenta una serie de ventajas importantes como su bajo peso molecular y alta entalpia de evaporación, de las cuales algunas no están totalmente investigadas. Los problemas debido a su toxicidad e inflamabilidad a menudo se sobreestiman y pueden controlarse fácilmente con un diseño adecuado. El objetivo de este trabajo es presentar las ventajas técnico-económicas del refrigerante R-717 o Amoníaco frente al refrigerante R-507, el cual se utiliza actualmente para el sistema de refrigeración de una empresa de productos lácteos. Este estudio realizó una investigación actualizada sobre el Amoníaco como refrigerante en los diferentes ámbitos (empresa y domésticos), donde se determinan los parámetros más influyentes en la eficiencia energética que éste presenta y las precauciones que se deben de tener al trabajar con este tipo de refrigerante natural. Posteriormente, se realizó el cálculo detallado de un nuevo sistema de refrigeración que suplirá las necesidades frigoríficas de una empresa de productos lácteos, con base al sistema que se encuentra implementado actualmente con el refrigerante R-507. Finalmente, se hizo la evaluación de costo vs eficiencia energética con el nuevo sistema de refrigeración, que determinó la viabilidad de implementar este nuevo sistema en la empresa de lácteos, al encontrar un ahorro mensual en manutención y energía de $30.850.906, con lo cual se hace posible subsanar el gasto de la implementación del nuevo sistema en 18 meses. Por tal motivo, se concluye que la implementación del sistema frigorífico en esta empresa en viable.