La transición hacia refrigerantes de bajo impacto ambiental redefine los principios clásicos del diseño en refrigeración. Más allá del cumplimiento normativo, la sustentabilidad exige una comprensión profunda del comportamiento termodinámico, el impacto del glide en los intercambiadores y la selección precisa de cada componente del sistema.
Dentro de la industria de la refrigeración, pocas transiciones han exigido un replanteamiento técnico tan profundo como la que hoy impone la descarbonización. No se trata solo de sustituir refrigerantes con alto potencial de calentamiento global por alternativas más limpias. El verdadero reto consiste en reaprender la termodinámica del sistema completo, cuestionar metodologías heredadas y rediseñar criterios de selección que durante décadas parecieron incuestionables.
Este viraje estructural marcó el eje central de la ponencia “Refrigeración Sustentable: Criterios Técnicos Clave con Nuevos Refrigerantes”, impartida por la ingeniera Claudia Arias, de GÜNTNER, durante las conferencias técnicas del Congreso Internacional de Refrigeración (CIR) 2025. Su intervención planteó una reflexión profunda sobre la forma en que la industria concibe, diseña, selecciona y opera sistemas de refrigeración bajo un nuevo paradigma climático, regulatorio y energético.
La charla no se limitó a exponer las ventajas ambientales de los refrigerantes de bajo GWP. Por el contrario, advirtió que el cambio de fluido, por sí mismo, no garantiza sustentabilidad. Sin una comprensión detallada del comportamiento termodinámico, el diseño térmico del intercambiador, la correcta interpretación del glide y la integración coherente de cada componente, el sistema corre el riesgo de perder eficiencia, estabilidad y confiabilidad.
En un escenario donde la refrigeración comercial e industrial concentra cerca del 8% de las emisiones globales, y el consumo energético asociado a refrigeración y climatización supera el 17% del total mundial, cada decisión técnica adquiere una dimensión estratégica. A este contexto se suma una proyección inquietante: los hidrofluorocarbonos podrían aportar hasta 0.4 °C adicionales al calentamiento global durante este siglo, lo que coloca al sector frente a una responsabilidad histórica.
Frente a este desafío, la ingeniera Arias propuso abandonar los enfoques simplificados y avanzar hacia una ingeniería de refrigeración de alta precisión, donde la selección del refrigerante, el cálculo del intercambio térmico, la configuración del sistema y el control operativo formen parte de una misma lógica integrada. Solo así resulta posible construir sistemas que no solo cumplan con la normativa ambiental, sino que ofrezcan rendimientos térmicos reales, estabilidad operativa y eficiencia energética sostenida.
Esta visión, profundamente técnica y al mismo tiempo estratégica, convirtió la ponencia en una de las referencias más sólidas del programa del CIR 2025, al colocar en primer plano una idea contundente: la refrigeración sustentable no se logra sustituyendo moléculas, sino transformando criterios de ingeniería.
Regulación global, presión climática y rediseño tecnológico
El marco regulatorio que gobierna la transición hacia refrigerantes de bajo impacto ambiental se articula en torno a tres pilares: el Protocolo de Montreal, la Enmienda de Kigali y las regulaciones regionales como la normativa F-Gas. Este entramado normativo establece calendarios estrictos para la reducción progresiva de HFC, obligando a fabricantes, integradores y operadores a replantear sus decisiones técnicas desde una lógica sistémica.
En este contexto, el concepto de GWP (Global Warming Potential) adquiere un valor central. Dicho indicador mide la capacidad de un gas para atrapar calor en la atmósfera, en comparación con el dióxido de carbono durante un periodo estándar de 100 años. Mientras refrigerantes tradicionales como R134a presentan un GWP de 1430 y mezclas como R-507 alcanzan valores cercanos a 3985, las nuevas alternativas buscan cifras drásticamente menores.
Entre estas opciones destacan el R-744 (CO₂), con un GWP igual a 1, y el R-290 (propano), con valores aproximados de 3. Ambas alternativas ofrecen ventajas notables en términos ambientales, aunque plantean retos operativos importantes: altas presiones en sistemas transcríticos para CO₂ y elevada inflamabilidad en el caso del propano. A estas opciones se suman los refrigerantes clasificados como A2L, entre ellos R-454C, caracterizados por bajo GWP, inflamabilidad reducida y un comportamiento termodinámico complejo debido al fenómeno del glide.
La ingeniera Arias subrayó que la adopción de estas alternativas exige un salto cualitativo en el conocimiento técnico del sector. La seguridad, la eficiencia y la confiabilidad ya no dependen únicamente del cumplimiento normativo, sino de una interpretación rigurosa de los principios termodinámicos que gobiernan el intercambio térmico.
Del laboratorio al serpentín: el impacto real del glide
Uno de los ejes centrales de la ponencia giró en torno al deslizamiento de temperatura, conocido como glide, característico de las mezclas zeotrópicas. A diferencia de los refrigerantes puros o azeotrópicos, donde el punto de burbuja y el punto de rocío coinciden, las mezclas zeotrópicas presentan una diferencia térmica entre ambos valores, lo que modifica de manera sustancial el comportamiento durante evaporación y condensación.
En el caso del R-454C, el glide alcanza aproximadamente 8 K, una cifra con implicaciones directas en la selección y el dimensionamiento de los intercambiadores de calor. Durante la evaporación, la transferencia energética ocurre dentro de un rango térmico, no a temperatura constante, lo que altera el perfil térmico a lo largo del serpentín.
Desde el punto de vista del diseño, esta condición exige revisar con atención el cálculo del LMTD (Log Mean Temperature Difference), parámetro esencial para determinar la capacidad real de los equipos. La exposición mostró que el uso exclusivo del punto de rocío tiende a sobrestimar la capacidad efectiva, lo que puede conducir a selecciones erróneas de evaporadores, con consecuencias directas en eficiencia, estabilidad operativa y vida útil de los componentes.
Al considerar la temperatura media real, se obtiene una representación más fiel del comportamiento del sistema, lo que permite optimizar la transferencia térmica, mejorar la uniformidad del intercambio y evitar desequilibrios en la distribución del refrigerante. Esta metodología resulta crítica en aplicaciones comerciales e industriales, donde la carga térmica, la estabilidad operativa y la confiabilidad determinan la rentabilidad del proyecto.
Evaporadores, condensadores y la nueva lógica de selección
El análisis técnico se extendió hacia el impacto del glide en la condensación, etapa igualmente sensible dentro del ciclo frigorífico. En mezclas zeotrópicas, la liberación de calor tampoco ocurre de forma isotérmica, lo que exige redefinir los criterios tradicionales de selección de condensadores.
Un error frecuente consiste en diseñar el intercambiador considerando exclusivamente la temperatura de rocío a la entrada. Bajo esta premisa, la condensación finaliza a temperaturas más bajas de lo previsto, lo que reduce el gradiente térmico efectivo y limita la capacidad real de disipación. En condiciones ambientales elevadas, esta situación provoca condensadores subdimensionados, con impacto directo en presión de descarga, consumo energético y estabilidad del sistema.
El enfoque propuesto durante la ponencia plantea integrar la temperatura media de condensación en los cálculos, ajustando la selección del intercambiador y alineando la capacidad térmica con la demanda real del ciclo. Esta estrategia reduce el estrés mecánico del compresor, estabiliza el régimen operativo y mejora el rendimiento global.
La selección del compresor, bajo este esquema, deja de responder únicamente a condiciones extremas teóricas para alinearse con escenarios operativos realistas. El resultado se traduce en menores picos de presión, descargas térmicas más controladas y una reducción tangible del consumo energético, especialmente durante periodos de alta carga estacional.
Errores silenciosos que comprometen la eficiencia
Ignorar el glide no solo representa una omisión conceptual, sino un riesgo operativo concreto. La ingeniera Arias enumeró una serie de fallos recurrentes asociados a esta práctica: selección imprecisa de intercambiadores, control ineficiente del sistema, cálculo incorrecto de subenfriamiento y sobrecalentamiento, desajustes en la instrumentación y riesgo incrementado de daño al compresor.
Estos errores, a menudo invisibles durante la puesta en marcha, erosionan el desempeño a mediano plazo, incrementan los costos de mantenimiento y reducen la vida útil de los componentes críticos. Desde una perspectiva energética, cada desviación térmica representa kilowatts adicionales consumidos sin aportar valor operativo, lo que contradice los principios de sustentabilidad que motivan la adopción de nuevos refrigerantes.
La charla insistió en la necesidad de un cambio cultural dentro del sector técnico, donde la capacitación continua, la comprensión profunda de los diagramas presión-entalpía y la lectura crítica de las curvas de desempeño se conviertan en herramientas cotidianas. La refrigeración sustentable exige precisión, no aproximaciones heredadas.
Tecnologías auxiliares y eficiencia climática
La sustentabilidad no se agota en la selección del refrigerante. El diseño integral del sistema incluye la incorporación de tecnologías complementarias, capaces de aprovechar las condiciones ambientales para maximizar el rendimiento. Entre estas soluciones destacan los sistemas adiabáticos, que permiten reducir la temperatura del aire de entrada al condensador, mejorando la transferencia térmica sin un incremento significativo del consumo eléctrico.
La integración de estos dispositivos cobra especial relevancia en climas cálidos, donde la eficiencia de los ciclos frigoríficos se ve comprometida por elevadas temperaturas ambientales. Al disminuir la carga térmica del condensador, se logra una operación más estable, menores presiones de descarga y reducciones sustanciales en el consumo energético.
Este enfoque refuerza la idea central de la ponencia: la sustentabilidad auténtica emerge del diseño sistémico, donde cada componente cumple un rol estratégico dentro de un conjunto coherente.
Caso práctico: cuando la teoría enfrenta la realidad
El análisis comparativo entre sistemas diseñados con criterios tradicionales y aquellos seleccionados bajo la nueva lógica térmica ofreció una evidencia contundente. Equipos dimensionados con base en el punto de rocío mostraron capacidades aparentes superiores, aunque el rendimiento real resultó inferior una vez considerados los efectos del glide.
Por el contrario, configuraciones basadas en temperaturas medias reales evidenciaron mayor estabilidad térmica, mejor aprovechamiento del área de intercambio y menores fluctuaciones operativas. Este ejercicio práctico demostró que la precisión en el cálculo no solo optimiza la eficiencia energética, sino que fortalece la confiabilidad del sistema a lo largo del tiempo.
Hacia una refrigeración verdaderamente sustentable
Las conclusiones de la ponencia condensan un mensaje clave para la industria: la sustentabilidad no depende exclusivamente del refrigerante, sino del sistema completo. Cada decisión técnica, desde la selección del fluido hasta el diseño del serpentín, el control de variables térmicas y la integración de tecnologías auxiliares, determina el impacto ambiental, energético y operativo del proyecto.
Comprender la diferencia entre punto de burbuja y punto de rocío, interpretar el perfil térmico real de las mezclas zeotrópicas y ajustar los criterios de selección de evaporadores y condensadores representan pasos indispensables para alcanzar un desempeño alineado con los retos climáticos actuales.
La ingeniera Claudia Arias cerró su intervención subrayando que la eficiencia también constituye una estrategia empresarial. Cada mejora térmica se traduce en menores costos operativos, mayor estabilidad del sistema y una huella de carbono reducida, factores que hoy influyen de manera directa en la competitividad de las organizaciones.
Esta participación de GÜNTNER dentro del CIR 2025 reafirmó el papel del conocimiento especializado como motor de transformación dentro del sector HVAC&R. Frente a una transición energética sin precedentes, la industria requiere técnicos e ingenieros capaces de interpretar la complejidad termodinámica y traducirla en soluciones confiables, seguras y eficientes.
La refrigeración sustentable ya no admite atajos conceptuales ni decisiones intuitivas. Exige precisión, formación constante y una comprensión profunda de los fenómenos físicos que gobiernan cada etapa del ciclo frigorífico. En ese terreno, la charla de Claudia Arias se posicionó como una referencia obligada para quienes buscan diseñar, operar y mantener sistemas preparados para el futuro.
