Frío natural en el corazón de Miraflores

Cómo un sistema de CO₂ transcrítico diseñado e implementado por COLD IMPORT S.A. redefine la eficiencia energética en la tienda Vivanda Pardo.

Por Ing. Dinel Manuel Carrillo Quezada  ·  CIP 128755

En un supermercado, el frío no se ve, pero se nota en todo: en la frescura de las carnes, en la textura de los lácteos, en la factura eléctrica a fin de mes y, cada vez más, en la huella ambiental de la marca. Con ese desafío como punto de partida, COLD IMPORT S.A. diseñó e implementó para Compañía Food Retail un sistema integral de refrigeración en la tienda Vivanda Pardo, en Miraflores, que funciona con un refrigerante natural: el R-744, más conocido como dióxido de carbono (CO₂).

La apuesta no es menor. El CO₂ no daña la capa de ozono y tiene un potencial de calentamiento global igual a 1, muy por debajo de los refrigerantes sintéticos tradicionales. A cambio, exige operar a presiones elevadas y con una ingeniería de control precisa. Toda la ingeniería del proyecto se desarrolló siguiendo los estándares y recomendaciones de ASHRAE.

Diseñado para el clima de la costa

Todo buen sistema de frío empieza por entender dónde va a trabajar. El dimensionamiento tomó como referencia el 2025 ASHRAE Handbook – Fundamentals (SI), ajustado a la realidad de la costa peruana: una temperatura exterior máxima de 35 °C con 80 % de humedad relativa, condiciones exigentes para cualquier equipo que deba rechazar calor al ambiente.

Dentro de la tienda, las vitrinas se diseñaron para la clase climática 3, es decir, un ambiente de 25 °C y 60 % de humedad relativa. Con estos parámetros, la instalación quedó dimensionada con una capacidad de 127 kW en media temperatura (evaporación a -10 °C) y 27 kW en baja temperatura (evaporación a -30 °C).

El corazón del sistema: una central booster con compresión en paralelo

La pieza central del proyecto es una central transcrítica SCM Frigo, equipada con compresores semiherméticos de alta eficiencia Bitzer y organizada bajo una arquitectura booster con compresión en paralelo. En la práctica, se trata de tres grupos de compresión que trabajan de manera coordinada:

El grupo de media temperatura, con cuatro compresores a -10 °C, atiende las cámaras de conservación, los laboratorios de proceso, los semimurales de conservación y las vitrinas asistidas y murales; sus evaporadores realizan el deshielo de forma natural. El grupo de baja temperatura, con tres compresores a -30 °C, abastece los murales y cámaras de congelados, que emplean deshielo eléctrico.

El tercer grupo es el que marca la diferencia. Los dos compresores de la etapa en paralelo succionan directamente el vapor que se forma en el tanque recibidor de líquido, el llamado flash gas. Como lo toman a una presión mayor que la de succión de media y baja temperatura, el trabajo de compresión necesario es menor, lo que se traduce en una mejora notable del coeficiente de rendimiento (COP) de toda la instalación.

«Comprimir el flash gas desde una presión intermedia reduce el trabajo de compresión y eleva el rendimiento global del sistema.»

A esto se suma la modulación de capacidad: el primer compresor de cada grupo cuenta con variador de frecuencia Danfoss, de modo que la central ajusta su potencia a la demanda real de la tienda a lo largo del día, en lugar de funcionar a pleno o detenerse.

Llevar el calor afuera: gas cooler y waterloop

En régimen transcrítico, el CO₂ no se condensa como lo haría un refrigerante convencional, sino que se enfría en estado supercrítico. Por eso el lado de alta presión, que en este proyecto trabaja con una presión óptima de 103.5 bar, requiere un manejo térmico especialmente cuidadoso.

El calor de descarga se extrae mediante dos intercambiadores de placas soldadas Alfa Laval (modelo AXP112-120L-F) que funcionan como gas coolers. Están instalados en paralelo con una redundancia del 100 %: si uno sale de servicio, el otro puede asumir la carga completa. Ambos están diseñados para soportar hasta 140 bar a 150 °C.

Desde allí, el calor pasa a un circuito cerrado de agua, el waterloop, que recorre tuberías de polipropileno impulsado por una electrobomba doble Grundfos TPD 80-480/2 (caudal de 53 m³/h y altura de 37 m). El último eslabón es un drycooler LU-VE Contardo que disipa la carga térmica al ambiente con ocho ventiladores electrónicos EC, de bajo consumo y velocidad regulable.

Control fino y seguridad por partida doble

Un sistema de esta complejidad necesita un cerebro a su altura. La instalación se gestiona de forma centralizada con un Danfoss AK-SM 880A, respaldado por un doble controlador de rack redundante. En las vitrinas Carrier y en los evaporadores LU-VE Contardo, la expansión se controla con válvulas electrónicas Danfoss que leen el sobrecalentamiento de forma continua y ajustan la alimentación de refrigerante al instante.

La calidad de la instalación también se juega en los detalles menos visibles. Las líneas frigoríficas de CO₂ se ejecutaron con tubería de cobre de alta presión K65, soldada bajo atmósfera inerte de nitrógeno a 2 PSI y con aleación de fósforo-cobre al 15 % de plata, para garantizar uniones limpias y resistentes a las altas presiones de trabajo.

En materia de seguridad, el diseño apostó por la redundancia: doble válvula de alta presión y doble válvula de flash gas de respaldo. Además, se instalaron detectores de fugas de CO₂ Danfoss en la sala de máquinas y en los espacios confinados, como las cámaras frigoríficas.

La vitrina, la cara visible del proyecto

Para el cliente que recorre los pasillos, todo este despliegue de ingeniería se resume en una vitrina bien iluminada y un producto en perfectas condiciones. La exhibición —murales, semimurales y vitrinas asistidas— se implementó en colaboración con Carrier Europe, con los modelos Velando, Virando y Danaos, reconocidos por su alta eficiencia energética y por maximizar la visibilidad del producto.

Una referencia para el retail peruano

El proyecto Vivanda Pardo demuestra que la refrigeración con CO₂ transcrítico es una alternativa viable y madura para las condiciones de la costa peruana. La combinación de arquitectura booster, compresión en paralelo, motores EC y control inteligente en tiempo real ofrece al retail alimentario un camino concreto hacia operaciones más eficientes y sostenibles, sin renunciar a la calidad del frío que exige el consumidor.

FICHA DEL PROYECTO

Ing. Dinel Manuel Carrillo Quezada (CIP 128755) gerente de refrigeración y parte del equipo de ingeniería de COLD IMPORT S.A.