Según la Agencia Federal de Medio Ambiente (Umweltbundesamt UBA), el porcentaje de la capacidad de refrigeración para la demanda de electricidad es de alrededor del 14% y produce el 5% de las emisiones directas e indirectas de gases de efecto invernadero. Estas cifras muestran la importancia de la tecnología de refrigeración para el clima. Además, estas cifras son la fuente de la pregunta inicial de un estudio de la UBA: ¿Cómo puede ser un suministro de refrigeración sostenible en Alemania?
La publicación de la UBA trata del suministro de refrigeración respetuosa con el clima para el aire acondicionado de edificios y la refrigeración industrial. El primer paso es observar la demanda de frío de los diferentes sectores de aplicación y caracterizar las tecnologías de refrigeración utilizadas. La demanda de energía, las emisiones de gases de efecto invernadero y los costos se determinarán mediante simulaciones operacionales para diferentes sistemas de aire acondicionado de edificios y de refrigeración industrial. A continuación se analiza el potencial de mercado de las tecnologías de refrigeración respetuosas con el clima y se formulan recomendaciones para aumentar ese potencial.
El estudio incluye dos temas de discusión para dos áreas de aplicación diferentes para el suministro de refrigeración en Alemania: la refrigeración industrial y el aire acondicionado de edificios. Según la definición de la UBA, la refrigeración industrial incluye la refrigeración de procesos, el almacenamiento de productos iniciales, intermedios y finales, la climatización de ordenadores centrales para el sector industrial y la climatización de armarios. La climatización de edificios de oficinas, salas de servidores, centros de computación y la climatización de salas limpias e instalaciones de producción entran en la categoría de climatización de edificios.
Existen diferentes conceptos de sistemas técnicos para el control del clima. La tecnología de ventilación y el aire acondicionado están separados en sus funciones termodinámicas. La norma DIN V 18599-7, que define las reglas de aplicación de la ENEV 2009, las divide en sistemas de aire acondicionado, de aire acondicionado parcial y de ventilación. Estos se distinguen por sistemas de aire de reposición centrales y descentralizados, a los que se asignan las funciones de refrigeración, deshumidificación y recuperación de calor. Otra clasificación se realiza en las áreas de sistemas sólo de aire, sistemas aire-agua y sistemas de enfriamiento de aire. Existen varios enfoques para evaluar la compatibilidad climática de los sistemas, que se refieren a diferentes detalles de los sistemas. Entre los detalles del sistema que tienen un gran impacto en la inocuidad para el clima de los sistemas de aire acondicionado se encuentran el refrigerante, la cantidad de refrigerante necesaria y la superficie del intercambiador de calor.
El objetivo del estudio de la UBA era evaluar las diferentes tecnologías de refrigeración, desde el punto de vista ecológico y económico, a fin de determinar si el impacto en el clima era de suma importancia. En consecuencia, puede concluirse que en el ámbito de la refrigeración industrial, la reducción del consumo de energía desempeñó un papel predominante, ya que el sistema funciona generalmente todo el año. En el campo del aire acondicionado de edificios, debe prestarse especial atención al uso de hidrocarburos parcialmente fluorados (HFKW) como refrigerante. Si esto no puede evitarse, debe evitarse en la medida de lo posible la fuga del refrigerante al medio ambiente. Sobre la base de cálculos simulados, los autores pudieron demostrar que las unidades de refrigeración que utilizan refrigerantes naturales no halogenados son mucho más respetuosas con el clima. De hecho, son más eficientes desde el punto de vista energético y no muestran emisiones directas (emisiones de refrigerantes) o emisiones evitables que son importantes para el clima. Además de comparar los sistemas, el estudio también determinó el porcentaje de la demanda de refrigeración en las áreas de aire acondicionado de edificios y de refrigeración industrial que puede satisfacerse con sistemas de refrigeración por calor en lugar de sistemas de refrigeración por compresión. En el caso del calor solar o residual, el enfriador de absorción es muy eficiente en cuanto a la energía y tiene las menores emisiones de gases de efecto invernadero de todos los sistemas examinados en el estudio.