Contexto e importancia de la recuperacion de calor en circuitos frigorificos
Las instalaciones frigorificas industriales evacuan al ambiente, a traves de sus condensadores, toda la energia termica absorbida en el evaporador mas la energia electrica consumida por el compresor. En una instalacion con un COP de 3, por cada kWh electrico consumido se evacuan 4 kWh de calor al ambiente (3 kWh absorbidos del frio + 1 kWh del compresor). Este calor de condensacion, que normalmente se disipa al aire exterior sin ningun aprovechamiento, puede representar una fuente de calor gratuita de gran valor si se recupera para cubrir necesidades termicas de la instalacion.
La ficha IND290 certifica el ahorro energetico obtenido al instalar un sistema de recuperacion de calor en el circuito frigorífico que permite aprovechar el calor de condensacion para usos como calentamiento de agua de proceso, precalentamiento de agua caliente sanitaria, calefaccion de espacios o secado de productos. El ahorro se calcula como el consumo evitado del generador de calor que anteriormente cubria esa demanda termica.
Fundamento tecnico de la recuperacion de calor frigorifica
La recuperacion de calor del circuito frigorífico se realiza mediante un intercambiador de calor (desrecalentador o condensador parcial) instalado en la linea de descarga del compresor, antes del condensador principal. El gas refrigerante a la descarga del compresor se encuentra a alta temperatura (tipicamente 70-100 grados Celsius para refrigerantes convencionales y hasta 120 grados Celsius para CO2), lo que permite calentar agua u otros fluidos a temperaturas utiles para procesos industriales.
La potencia termica recuperable depende de la potencia frigorifica del sistema, el COP de operacion y la fraccion del calor de condensacion que puede aprovecharse. En la practica, se puede recuperar entre el 15% y el 30% del calor total de condensacion a temperaturas utiles superiores a 50 grados Celsius mediante desrecalentadores, o porcentajes mayores si se instalan condensadores de recuperacion completos. La clave es que exista una demanda termica simultanea a la produccion de frio que permita absorber el calor recuperado.
Calculo del ahorro y ejemplo practico
Ejemplo numerico
- Potencia termica recuperada: 80 kW
- Horas de recuperacion efectiva: 5.500 h/ano
- Rendimiento del generador de calor sustituido (PCI): 0,90
- Factor PCS/PCI: 1,11
Calor recuperado anual = 80 x 5.500 = 440.000 kWh/ano Consumo evitado (PCS) = 440.000 / 0,90 x 1,11 = 542.667 kWh/ano Ahorro anual = 542.667 kWh/ano (gas evitado)
CAE total = 542.667 x 3 / 1.000 = 1.628 MWh Valor estimado = 1.628 x 127,5 = 207.570 EUR
Errores frecuentes en la preparacion del expediente CAE
- Sobreestimar las horas de recuperacion simultanea: El calor solo se recupera cuando coinciden la operacion del circuito frigorifico y la demanda de calor. Las horas de verano con alta produccion de frio pero sin demanda de calefaccion no generan ahorro.
- No distinguir entre desrecalentamiento y condensacion: La potencia termica y la temperatura obtenida son distintas segun se recupere calor del desrecalentamiento (alta temperatura, menor potencia) o de la condensacion parcial (menor temperatura, mayor potencia).
- No instalar contadores de energia termica: La energia recuperada debe medirse con contadores calibrados, no estimarse a partir de la potencia nominal del intercambiador.
- No documentar el generador de calor que se sustituye: El ahorro de CAE se basa en el consumo evitado de un generador de calor real y documentado.
- No considerar el efecto sobre la eficiencia del circuito frigorífico: La recuperacion de calor puede aumentar ligeramente la eficiencia del ciclo frigorífico al reducir la carga sobre el condensador principal, pero este efecto debe justificarse tecnicamente.
Marco normativo aplicable
La ficha IND290 se regula por el Real Decreto 36/2023 y la Orden TED/845/2023. La instalacion del sistema de recuperacion debe cumplir con el RSIF, el RITE y las normas de seguridad aplicables a los circuitos de refrigeracion. La verificacion ENAC presta especial atencion a la demostracion de la simultaneidad de operacion entre la produccion de frio y la demanda de calor, asi como a la medicion fiable del calor efectivamente recuperado y utilizado. Los contadores de energia termica deben cumplir con la norma UNE-EN 1434 y disponer de verificacion metrologica en vigor.