La eliminación gradual del R-22 fomenta la actualización proactiva del sistema de refrigeración. En este contexto, St. Cloud Refrigeration realizó la conversión de la Arena Mars Lakeview en Duluth, Minnesota, al refrigerante Opteon™ XP40 de Chemours, que no agota la capa de ozono y tiene bajo potencial de calentamiento global

Fotografía de portada: La Arena Mars Lakeview ha mantenido una capa de hielo de tamaño normal con su sistema tipo chiller original de 1999, cargado con 1 750 libras de R-22

Redacción, con información de Chemours

Brendan Flaherty, el director ejecutivo de la pista, no tiene dudas cuando habla acerca de las ventajas que brinda la conversión a Opteon™ (R-449A): “realmente ponderamos todas nuestras opciones cuando decidimos reemplazar el R-22 que habíamos estado utilizando en nuestro chiller, con Opteon™ XP40. Al final, Opteon™ ofreció para nosotros mejor costo-beneficio que el amoniaco u otras alternativas, y vimos un éxito muy temprano. La calidad del hielo ha sido tan buena o mejor desde la conversión”.

Al igual que muchas pistas comunitarias, la Arena Mars Lakeview opera durante todo el año, y es el punto de reunión social y cultural para los residentes del área. Atiende a los equipos de hockey colegial de la tercera división, a equipos de preparatoria, al club de patinaje artístico de Duluth y al público en general. La pista ofrece más de 3 mil 500 horas de hielo en un espacio cubierto a 120 mil usuarios frecuentes cada año, aproximadamente.

Después de que la arena recibió un subsidio de los Mighty Ducks, el equipo ejecutivo de la pista, encabezado por Flaherty, decidió hacer algunas mejoras necesarias y ambientalmente amigables. Para ello, se asoció con los técnicos expertos de St. Cloud Refrigeration (SCR) y de The Chemours Company, para analizar las opciones en equipo. Además del retrofit del chiller, la arena adquirió un sistema para hacer superficies de hielo y un nuevo deshumidificador.

El sistema de enfriamiento de expansión directa (DX) convertido, corre con Opteon™ XP40 de Chemours, el cual no agota el ozono y tiene bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en inglés). Este refrigerante es una mezcla de hidrofluorolefinas (HFO) con potencial de agotamiento del ozono (ODP, por sus siglas en inglés) igual a cero, y brinda una reducción de un 23 por ciento en el GWP con respecto al R-22.

Proceso de Conversión

Después de analizar las opciones para el retrofit de la pista, SCR empezó a planear, solicitar y montar el equipo necesario en diciembre del 2016.

Los primeros días de abril de 2017 fueron seleccionados para iniciar el calendario de la pista, y SCR planeó cada detalle con anticipación. La compañía en refrigeración empezó a recuperar el R-22 y drenó el enfriador secundario del sistema, el glicol. A continuación, retiró el evaporador de tipo inundado de R-22 y lo reemplazó por un evaporador de expasión directa (DX), diseñado para operar con Opteon™ XP40. También drenaron el aceite mineral del sistema y lo reemplazaron con aceite de polioléster (POE). Los sellos elastoméricos, o-rings en las válvulas y otras partes del sistema también se reemplazaron como precaución contra posibles fugas.

El controlador del chiller había sido actualizado con un sistema de control digital unos años antes del retrofit. Para monitorear el desempeño del sistema con refrigerante Opteon™ XP40, SCR agregó más sensores a los compresores para monitorear temperaturas y presiones, e instaló otros en el evaporador del chiller. También colocó sensores en el lado del glicol para hacer un mejor monitoreo del flujo. Finalmente, SCR actualizó los ajustes del detector de fugas instalado para monitorear el nuevo refrigerante.

Con el retrofit terminado, la huella del dicho sistema en el cuarto mecánico es más pequeña. Asimismo, el nuevo evaporador es más corto porque el antiguo tenía un tambor de oleada en la parte superior que se utilizaba para alcanzar el techo. “El antiguo sistema tenía muchas bridas y puntos de conexión, que incrementaban el potencial de fuga. El nuevo sistema tiene un diseño más simplificado”, explicó Justin Zembo, técnico mecánico líder en SCR.

Cabe recordar que el sistema anterior también requería un depósito de aceite que debía ser revisado y drenado manualmente, pero ahora con el nuevo evaporador DX, ya no requiere ese tipo de mantenimiento.

“Este trabajo fue realmente exitoso porque planeamos cada detalle con anticipación”, dijo Zembo, y añadió que “el chiller terminó siendo parado solamente por cinco días, aunque se había planeado un tiempo de paro de una semana completa”.

“El XP40 fue una excelente opción. Yo no conozco ninguna alternativa con menor GWP que hubiera podido seguir utilizando tantos componentes del mismo sistema como lo hicimos nosotros”: Justin Zembo, técnico Mecánico Líder del Equipo de SCR

Desempeño Operativo

Brendan Flaherty está feliz con el nuevo sistema. “Ahora, el hielo se forma muy rápidamente y todo nuestro sistema ha continuado digitalizándose, por lo que SCR puede monitorearlo desde sus oficinas, lo que nos evita tener que preocuparnos por todo”. El personal de la arena y los usuarios frecuentes de la pista de hielo también han reportado que la calidad del hielo es excelente.

Es interesante que el nuevo sistema esté cargado con apenas 950 libras de R-449A contra las 1 750 libras de R-22. Este tamaño de carga más pequeño no afecta el desempeño del sistema, sino que tiene varios beneficios. Primero, permite algunos ahorros en los costos iniciales a la pista y al contratista, ya que se compra menos refrigerante. Segundo, en un evento de fuga, habría un menor riesgo de impacto ambiental porque hay menos refrigerante, en general. Finalmente, el potencial de impacto climático total del sistema es bajo, no sólo por el menor GWP del refrigerante mismo y del hecho de que hay menos, sino también porque el nuevo sistema usa menos energía.

Si bien son muchos los factores que contribuyen con las mejoras en la eficiencia energética, y SCR no puede garantizar a sus clientes ahorros en energía en todos los casos, la Arena Mars Lakeview vio una reducción promedio en el uso de electricidad de menos 16 por ciento en los seis meses inmediatos a las mejoras en el sistema de refrigeración, en comparación con el año previo.

Justin Zembo también reportó que desde el año en que se hizo el retrofit, SCR no ha detectado ninguna fuga. Por el contrario, a lo largo de los años con el sistema a base de R-22, sí se detectaron algunas pequeñas fugas.

“Si bien el sistema operó durante algún tiempo sin ninguna adición de refrigerante, sabíamos que existía el potencial de tener fugas en algún momento, lo que nos obligaría a agregar más R-22. Esto podría ser costoso para nuestro cliente, dada la eliminación gradual del mismo en un futuro cercano. Por lo tanto, tuvimos la idea de hacer un retrofit buscando un plan de largo plazo para librarnos del R-22”: – Justin Zembo, Técnico mecánico líder del equipo de SCR

Garantía sustentable

De este modo, el sistema de refrigeración para la pista de hielo de la Arena Mars Lakeview fue exitosamente convertido del refrigerante R-22 a Opteon™ XP40 con bajo GWP.

Para el equipo de SCR los beneficios son incontestables: “Si bien la Arena Mars Lakeview podría haber adoptado un sistema de amoniaco, en ese caso estaríamos cambiando todo en el cuarto […] habrían terminado gastando mucho más dinero, además de tener una interrupción mayor en los negocios y un tiempo de paro más largo en la pista”, afirmó Zembo.

Por su parte, Brendan Flaherty concluyó que “estamos realmente orgullosos de nuestro enfoque en la sustentabilidad. Fuimos afortunados al recibir una buena orientación por parte de SCR. Es un alivio no tener que preocuparnos más por el R-22. Recomiendo ampliamente hacer un retrofit a Opteon™ XP40 como alternativa a un reemplazo del sistema completo, ellos hicieron la conversión en una semana. No tomó tanto tiempo y no fue invasivo”.

La Arena Mars Lakeview en un vistazo

• Estadio con pista de patinaje en hielo de propiedad y operación privada
• Está ubicada en Duluth, Minnesota
• Fue construida en 1999
• Ofrece 3 500 horas de tiempo de hielo a 120 000 usuarios frecuentes cada año, aproximadamente
• Da servicio a los equipos de hockey colegial de la tercera división, a equipos de preparatoria, al club de patinaje artístico de Duluth y al público en general