Puertas de frigorífico: ¿cuánta energía ahorran realmente? (Parte 1)
A menudo se afirma que las puertas de los frigoríficos proporcionan un ahorro energético del 60% o más en comparación con los armarios abiertos. Estas cifras casi siempre se basan en pruebas de laboratorio, normalmente comparando un armario con puertas y otro abierto en condiciones ISO de clase climática 3 (CC3).
Pero los ensayos realizados en supermercados muestran un panorama diferente. La mayoría indican que el ahorro que suponen las puertas de los frigoríficos es mucho menor: suele oscilar entre el 20% y el 30%, y a veces menos.
¿Quién tiene razón? Y si el ahorro real se acerca más al 20-30%, ¿a dónde va a parar el resto?
Esta diferencia de rendimiento plantea serias dudas sobre cómo se calculan estos ahorros y si se mantienen en condiciones comerciales reales.
Los métodos de ensayo en laboratorio tienden a inflar el consumo energético de los armarios abiertos, lo que sesga los resultados. Al mismo tiempo, algunos elementos de las pruebas pueden aumentar artificialmente el rendimiento aparente de las puertas. El resultado es que puede parecer que las puertas ofrecen ahorros superiores al 60%, pero rara vez son alcanzables en entornos de tienda.
Y lo que es más importante, las pruebas de laboratorio no tienen en cuenta el comportamiento de las puertas de los frigoríficos durante su uso. La frecuencia con la que se abren las puertas, la duración de la apertura, los eventos de reabastecimiento, la preparación de pedidos en línea y los sellos degradados o ausentes influyen en el rendimiento, pero ninguno se refleja en los supuestos de las pruebas estándar.
En este artículo, veremos por qué las pruebas estándar no reflejan el rendimiento en el mundo real, qué ocurre cuando se aplican condiciones más realistas y por qué debe cambiar el punto de comparación de las puertas de los frigoríficos, especialmente para los minoristas que ya utilizan tecnología aerodinámica de borde de estantería.
Nos centraremos aquí en las puertas batientes, que son las más comunes en los supermercados de gran formato. (En un próximo artículo analizaremos la comparación con las puertas correderas).
Antes de sumergirnos en las pruebas, empezaremos con una idea errónea muy extendida y dirigida a los supermercados...
"¿Por qué los supermercados no tienen puertas en sus frigoríficos? Yo tengo una puerta en la mía en casa"
Es un argumento habitual y, a primera vista, parece lógico. Pero la comparación se desmorona rápidamente.
En primer lugar, los dos tipos de refrigeración son muy diferentes. Las neveras domésticas se enfrían de forma estática, mientras que las de los supermercados hacen circular el aire con ventiladores, que forman una cortina de aire frío.
La mayoría de los frigoríficos de los supermercados tienen seis puertas por frigorífico, y sólo ahorran energía cuando todas ellas están cerradas. En cualquiera de de las puertas está abierta, todo el frigorífico consume más energía energía que un frigorífico completamente abierto. Esto se debe al efecto fuelle: el acto de abrir las puertas del frigorífico arrastra el aire frío fuera del frigorífico, permitiendo que entre aire caliente, lo que aumenta la demanda de refrigeración. Además, mientras las puertas están abiertas, la convección hace que el aire se mueva más dinámicamente a través de la abertura, creando más derrame de aire frío que en un armario completamente abierto.
Los frigoríficos domésticos tienen una puerta con marco y junta, por lo que son totalmente herméticos cuando están cerrados. Las puertas de los frigoríficos de los supermercados no pueden ser herméticas cuando están cerradas, por lo que no son tan eficaces, aunque estén todas cerradas.
Además, los frigoríficos domésticos y comerciales funcionan en entornos totalmente distintos y, sobre todo, miles de personas no entran en las cocinas domésticas y abren la puerta del frigorífico cada pocos segundos. En los supermercados, eso es precisamente lo que ocurre.
De hecho, las pruebas realizadas por Aerofoil Energy (Sarno, 2019) descubrieron que:
Con las seis puertas cerradas, el frigorífico consumía menos energía que un armario abierto.
Pero si sólo se abría una de las seis puertas, el consumo de energía superaba al del armario abierto, aunque las otras cinco permanecieran cerradas.
¿Qué se puede sacar del mundo real? La eficiencia de las puertas de los frigoríficos depende de la frecuencia con que se abran y del tiempo que permanezcan abiertas. En las tiendas más concurridas, donde los compradores acceden constantemente a los productos refrigerados, la ventaja energética de las puertas se reduce rápidamente.
Así que, aunque la comparación con un frigorífico doméstico pueda parecer intuitiva, ignora la escala, el entorno y el comportamiento que definen la refrigeración en los supermercados.
Los supuestos de prueba en los que se basan las declaraciones a puerta
Las cámaras de prueba están configuradas para poner a prueba el rendimiento de los armarios en condiciones extremas, en lugar de reproducir los entornos de los supermercados. Esto es esencial para garantizar que los alimentos se almacenan de forma segura, incluso en situaciones adversas. Para ello, las condiciones de las pruebas ISO de clase climática 3 estipulan:
25°C temperatura ambiente
60% de humedad relativa
Corrientes transversales de 0,2 m/s
Estas condiciones afectan significativamente al consumo energético de los armarios abiertos. En las pruebas de laboratorio, la corriente cruzada empuja el aire caliente y húmedo hacia los frigoríficos abiertos, interrumpiendo la cortina de aire frío y aumentando las infiltraciones, lo que infla el consumo de energía.
Por el contrario, los armarios con puertas están muy protegidos de estos efectos.
Aquí es donde empieza la discrepancia. En condiciones de laboratorio, los armarios abiertos parecen mucho menos eficientes de lo que serían en tiendas reales, mientras que se exagera el rendimiento de los armarios con puertas.
A continuación se explica cómo afectan las variables más comunes a los resultados de una prueba de laboratorio estándar:
Aunque muchos ingenieros reconocen que las cámaras de pruebas no reflejan el funcionamiento en directo, lo que a menudo se pasa por alto es la forma desigual en que estas condiciones artificiales afectan a los distintos formatos de armarios.
La suposición común es que probar ambos armarios en el mismo entorno da lugar a una comparación justa. Pero eso sólo es cierto si las condiciones de prueba son neutras, y no lo son.
El objetivo principal de la prueba ISO es la seguridad alimentaria, no la eficiencia energética. Está diseñado para confirmar si los armarios pueden mantener temperaturas de almacenamiento seguras en condiciones adversas, no para producir datos precisos sobre el consumo de energía. Cualquier afirmación de eficiencia derivada de esta configuración es, por diseño, poco representativa.
Las pruebas de campo cuentan otra historia
Múltiples estudios basados en ensayos en tiendas o en condiciones de representación en tienda lo corroboran:
Hill, Watkins y Edwards: ahorro energético del 20-35% con puertas
Axell y Fahen: un 26% de ahorro energético gracias a la modernización de puertas
ASDA: Aerofoils redujeron la capacidad de refrigeración en un 34% en 187 tiendas.
No se trata de casos aislados. Reflejan lo que ocurre en tiendas reales, en grandes superficies, en condiciones comerciales normales y no en condiciones de prueba artificiales.
Comprender la raíz del ahorro que se pretende es el primer paso. El siguiente es examinar lo que las pruebas estándar pasan por alto y cómo esas lagunas distorsionan aún más la comparación entre los formatos "doored" y abiertos.
Lo que las pruebas estándar de los frigoríficos de los supermercados dejan fuera
Incluso cuando las comparaciones de las pruebas parecen justas -misma temperatura, mismos tipos de armarios-, las condiciones y los comportamientos que más importan en las tiendas se simplifican en exceso o se excluyen por completo.
He aquí las tres principales maneras en que los métodos de ensayo actuales exageran el rendimiento energético de las puertas:
1. Condiciones de base infladas
Como ya se ha señalado, las pruebas de laboratorio someten los armarios abiertos a aire caliente y húmedo que sopla a través de la cara del armario. Esto desestabiliza la cortina de aire frío y aumenta significativamente el consumo de energía. En cambio, los armarios con puertas están protegidos de este efecto. Las puertas simplemente desvían el flujo de aire.
¿Cuál es el resultado? Los armarios abiertos parecen mucho menos eficientes de lo que son en el uso real, mientras que los armarios con puertas no se ven afectados. La comparación queda sesgada desde el principio.
Cuando se aplican parámetros más realistas -temperatura ambiente más baja, humedad reducida y flujo de aire representativo del almacén-, la brecha energética se reduce. El ahorro no desaparece del todo, pero se reduce al 25-30%, no al 60% que se suele citar.
2. Secuencias de apertura de puertas poco realistas
Otro problema es la forma en que las pruebas simulan el comportamiento de los compradores. Las pruebas estándar simulan el uso de las puertas con una secuencia uniforme: una puerta cada vez, espaciadas uniformemente, abiertas durante el mismo tiempo. Pero esto se parece muy poco al comportamiento real de las tiendas. En la práctica, las puertas se abren:
Abierto simultáneamente por varios compradores
Se mantiene abierta durante la reposición
Se utiliza repetidamente para hacer picking en línea durante las horas punta
A continuación se muestran dos gráficos en los que se compara el perfil de apertura de puertas especificado según las condiciones ISO en un entorno de laboratorio, frente a las aperturas reales observadas en una tienda comercial:
En el estudio de Sarno (2019), cambiar solo el patrón de apertura -no el número de aperturas- redujo el ahorro energético observado en un 10%.
3. Métodos de prueba que sesgan el resultado
Algunas prácticas, aunque técnicamente conformes, distorsionan aún más los resultados en favor de los armarios con puertas:
Persianas nocturnas: Muchas tiendas utilizan persianas nocturnas durante las horas no comerciales (una medida estándar de ahorro energético en los armarios abiertos). Aunque las pruebas ISO de armarios abiertos estipulan el uso de persianas nocturnas, en las pruebas comparativas de laboratorio suelen excluirse las persianas nocturnas, lo que aumenta artificialmente la ventaja percibida de las puertas. Cuando las persianas nocturnas se contabilizan correctamente, la diferencia energética se reduce considerablemente, sobre todo en las tiendas en las que las persianas se instalan 12 horas al día.
Juntas de goma: Para superar las pruebas ISO, las puertas de los frigoríficos suelen llevar juntas de goma transparente que crean un cierre hermético. Estas juntas ayudan a reducir las fugas en el entorno de prueba, pero rara vez se instalan o se mantienen adecuadamente en las tiendas. Son propensas a fallar, difíciles de limpiar y susceptibles a la proliferación de bacterias, lo que provoca su retirada. Sin ellas, los efectos de flujo de aire arrastran grandes volúmenes de aire caliente al interior del frigorífico a través de los huecos de las puertas, lo que reduce el beneficio energético en el mundo real.
Frecuencia de apertura de la puerta: Las pruebas estándar suponen que las puertas de los frigoríficos se abren 10 veces por hora, como en el estudio de Sarno, que constató un ahorro energético del 27 %. Pero los datos de las tiendas sugieren que el uso real puede ser mucho mayor y más caótico: los estudios citan entre 60 y 250 aperturas por hora (Orlandi et al., 2013; EPEE/Eurovent, 2011).
Las pruebas de seguimiento del estudio Sarno mostraron que por cada 10 aperturas adicionales por hora, el ahorro energético de las puertas se reducía en un 10%. Con 40 aperturas/hora, el beneficio energético de las puertas se reducía a sólo un 9%, un ahorro de energía significativamente inferior al que se consigue instalando láminas aerodinámicas para abrir los armarios.
Estas pérdidas demuestran que las aperturas de larga duración y los múltiples eventos simultáneos de las puertas provocan picos de energía, pero no se reflejan en las pruebas ISO.
En resumen, hay muchas razones por las que los ahorros de energía probados en laboratorio rara vez coinciden con los resultados en el mundo real. En conjunto, estos factores explican la discrepancia constante y por qué los minoristas suelen informar de un ahorro del 20-30%, y no de más del 60%.
Repensar la línea de base
Incluso si se modificaran las pruebas para simular las condiciones de la tienda (secuencias de apertura de puertas más precisas, flujo de aire más realista y uso adecuado de persianas y juntas nocturnas), la comparación seguiría siendo incompleta.
Esto se debe a que la mayoría de los minoristas británicos ya no deberían comparar las puertas de los frigoríficos con los armarios abiertos desnudos. Deberían compararlas con armarios abiertos ya equipados con tecnología aerodinámica de borde de estante.
El verdadero punto de referencia no es un armario desnudo
En la última década, las mejoras aerodinámicas han pasado a formar parte de las especificaciones estándar de muchos inmuebles. Así que la comparación no es con un armario abierto por defecto. Es contra uno que ya ha sido optimizado.
La tecnología de borde de estantería Aerofoil se despliega ahora a escala. Las pruebas de ASDA en 2018 a través de 187 tiendas mostraron una reducción del 34% en la demanda de refrigeración bajo pruebas controladas. En tiendas reales, los resultados se han mantenido constantes, con un ahorro energético típico del 15-20 %, medido en condiciones comerciales reales, no en entornos de prueba artificiales.
Más recientemente, Aerofoil Energy ha lanzado un kit de flujo de aire pasivo para frigoríficos abiertos. Ofrece un ahorro de energía comparable al de las puertas de frigoríficos tradicionales, sin el coste, la complejidad ni las interrupciones que conlleva, y manteniendo el diseño abierto que prefieren los minoristas y los compradores.
Estas y otras innovaciones aerodinámicas ofrecen una alternativa viable a la modernización completa de las puertas y marcan una nueva dirección para los supermercados que persiguen la eficiencia sin concesiones.
¿Quiere saber más? Vea este vídeo:
Cuando ya se ha alcanzado ese nivel de optimización, el beneficio adicional de las puertas pasa a ser marginal. Las pruebas realizadas en tiendas representativas sitúan la diferencia energética restante por debajo del 5% y, en algunos casos, las puertas no ofrecen ninguna reducción energética adicional.
Qué debe incluir una evaluación comparativa precisa
Si el objetivo es comparar tecnologías basándose en el rendimiento real, la configuración de las pruebas debe reflejar el funcionamiento de los armarios en las tiendas. Eso significa ir más allá de la certificación ISO y utilizar parámetros que reflejen los entornos comerciales cotidianos:
Si aplicamos este marco, la brecha energética es muy diferente. En muchos casos, las puertas son solo ligeramente más eficientes que los armarios abiertos que ya utilizan tecnología aerodinámica en los bordes de las baldas.
Si a esto añadimos el coste de mantenimiento, los gastos operativos y la evidencia de que las puertas pueden reducir las ventas de alimentos, ese pequeño margen resulta más difícil de justificar. Especialmente cuando sistemas Aerofoil ya proporcionan la mayor parte del ahorro sin añadir complejidad a las tiendas.
He aquí sólo un par de ejemplos (haga clic para ver las historias completas):
Marks and Spencer elige Aerofoils por su eficiencia ecológica:
Sainsbury's afirma que los Aerofoils han reducido un 15% el consumo de energía en las tiendas del Reino Unido:
Equilibrar los beneficios con la realidad
Las puertas de los frigoríficos pueden proporcionar cierto ahorro de energía en el uso real, pero suele ser modesto y muy inferior a las cifras de más del 60% que se suelen citar. En la práctica, los minoristas hablan de un 20-30%. Y en los establecimientos que ya utilizan tecnología aerodinámica en los bordes de las estanterías o persianas nocturnas, el beneficio adicional suele ser insignificante (menos del 10%). Si se tienen en cuenta los costes generales y el impacto en las ventas, las puertas pueden incluso dar lugar a un retorno negativo de la inversión.
Que las puertas representen una inversión viable depende de una amplia gama de variables:
Formato de la tienda y distribución por pasillos
Flujo de aire y especificaciones del armario, por ejemplo, persianas nocturnas
Tráfico de compradores y frecuencia de apertura de puertas
Uso de tecnologías como Aerofoils
En los armarios muy cargados, los largos periodos de puertas abiertas y el efecto fuelle pueden elevar el consumo de energía por encima del de un armario abierto bien optimizado.
Por eso, las estrategias de refrigeración necesitan un enfoque más matizado. Las innovaciones aerodinámicas están igualando, y en algunos casos superando, la eficiencia de las puertas tradicionales de los frigoríficos, sin la complejidad, el coste o la molestia para el comprador. Como resultado, los arcones abiertos se están convirtiendo rápidamente en la nueva referencia operativa y medioambiental.
La mayor oportunidad reside en la implantación selectiva. Las puertas pueden seguir teniendo sentido en zonas de poco tráfico o especializadas, sobre todo cuando no se pueden utilizar persianas nocturnas. Pero en zonas de mucho tránsito, los armarios abiertos optimizados suelen dar mejores resultados. Un análisis tienda por tienda del tráfico de compradores y del rendimiento de los armarios puede ayudar a los minoristas a identificar dónde (y si) las puertas tienen sentido.
Y si las puertas sólo aportan una ganancia marginal, o ninguna en absoluto, con respecto a un armario abierto optimizado, la pregunta es: ¿merece realmente la pena el coste?
En Aerofoil Energy, ayudamos a los minoristas a comparar el rendimiento de la refrigeración utilizando datos reales de la tienda, desde los patrones de compra y el flujo de aire hasta el impacto de la reposición y el mantenimiento. Ofrecemos comparaciones y simulaciones de rendimiento para apoyar la toma de decisiones estratégicas en todo su parque.
Próximamente: En la segunda parte, analizaremos el impacto comercial más amplio de las puertas frigoríficas y cómo influye en el retorno de la inversión. Para ser el primero en leerla síganos en LinkedIn o visite nuestro blog.
Si está revisando su estrategia de refrigeración, estamos aquí para ayudarle. Póngase en contacto con nosotros.
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