Dos equipos de investigación de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) han desarrollado un dispositivo de subenfriamiento termoeléctrico pasivo para equipos autónomos de refrigeración que mejora la eficiencia energética y el comportamiento del circuito frigorífico. La invención está orientada, sobre todo, al sector de la refrigeración comercial y, en particular, a equipos destinados a la conservación de productos perecederos, ya que permite reducir el consumo energético y aumentar la capacidad de regulación de estos sistemas. El mecanismo destaca por su facilidad para integrarse en equipos autónomos de refrigeración, su bajo mantenimiento y la ausencia de ruido.

El nuevo mecanismo es un dispositivo compacto, robusto, silencioso y sin partes móviles, lo que minimiza las necesidades de mantenimiento. Además, la tecnología termoeléctrica utilizada facilita un control más preciso del funcionamiento del sistema, lo que permite regular mejor la temperatura y el rendimiento del circuito según las necesidades de cada momento.

El subenfriamiento es una técnica que consiste en enfriar un poco más el refrigerante cuando ya está en estado líquido, antes de que pase por el elemento que provoca la caída de presión y temperatura y llegue a la zona donde se enfría el interior del equipo de refrigeración. Así, el refrigerante entra en mejores condiciones para absorber calor y mantener la temperatura con mayor estabilidad. Ese enfriamiento adicional se logra con tecnología termoeléctrica, basada en el efecto Peltier en el interior de módulos que, al aplicarles una corriente eléctrica, trasladan calor de un lado a otro (es decir, “bombean” calor) sin necesidad de compresores, ventiladores ni circulación de fluidos dentro del propio módulo. Por eso, se considera un sistema pasivo en este contexto: se incorpora como un elemento compacto al circuito, sin partes móviles, lo que contribuye a un funcionamiento silencioso y a un mantenimiento reducido.Solicitada una patente europea

El dispositivo ha sido validado a escala experimental en el entorno de laboratorio y está protegido mediante una solicitud de patente europea. El equipo promotor busca ahora la colaboración de empresas para avanzar en el desarrollo y la adaptación de la tecnología a aplicaciones concretas mediante acuerdos específicos y un posterior acuerdo de licencia.

Durante la investigación, los equipos de ambas universidades han probado nuevas mezclas de refrigerantes y dispositivos termoeléctricos en arquitecturas avanzadas de sistemas de refrigeración, como sistemas en cascada, auto-cascada y booster, y han obtenido mejoras significativas en la eficiencia de dichos equipos y, con ello, han reducido su consumo.

FINANCIACIÓN PÚBLICA

La investigación ha sido financiada por la Agencia Estatal de Investigación, dentro de los Proyectos de Generación del Conocimiento 2021, a través del proyecto coordinado “Sistemas avanzados de refrigeración multietapa para aplicaciones de baja temperatura”.

Por parte de la UPNA, ha participado en esta investigación el grupo de Ingeniería Térmica y de Fluidos (ITF), vinculado al Instituto de Smart Cities (ISC). Dicho grupo está dirigido por David Astrain Ulibarrena y participa en este proyecto con un equipo de investigación formado por Patricia Aranguren Garacochea, Álvaro Casi Satrústegui e Iñaki Alzuguren Larraza, con Antonio Rodríguez García como investigador principal. Por parte de la Universitat Jaume I de Castellón, el equipo investigador del Grupo en Ingeniería Térmica (GIT), dirigido por Daniel Sánchez García-Vacas y Rodrigo Llopis Doménech, está integrado por Ramón Cabello López, Daniel Calleja Anta, Laura Nebot Andrés, Rafael Larrondo Sancho y Manel E. Martínez Ángeles.