Comprobación de la carga de R-32 y R-454B: subenfriamiento y sobrecalentamiento
Cómo comprobar la carga de R-32 y R-454B por subenfriamiento, con ejemplos resueltos, puntos de burbuja y rocío y consejos para el examen de gases fluorados.
El R-32 y el R-454B sustituyen al R-410A en equipos de aire acondicionado y bombas de calor, y ambos se clasifican como A2L (de baja inflamabilidad). Muchos técnicos se preguntan si la comprobación de la carga en estos sistemas es diferente. El método básico es el mismo, pero hay algunos detalles que requieren atención, tanto en las intervenciones como en la evaluación para obtener el certificado A1 de gases fluorados de la UE.
Este artículo desarrolla los cuatro ejemplos de carga de un vídeo de formación de AC Service Tech LLC. El vídeo utiliza unidades estadounidenses (psig y °F). Mantendremos esas cifras para que los cálculos coincidan y daremos los equivalentes métricos cuando resulten útiles. Si trabaja en bar y °C, recuerde que una diferencia de temperatura de 1 K equivale a 1,8 °F.
Antes de realizar cualquier medición
Antes de tomar lecturas, compruebe tres aspectos. Si alguno no es correcto, las cifras no indicarán de forma fiable el estado de la carga.
- Dispositivo de expansión: el método del subenfriamiento se aplica a sistemas con una válvula de expansión termostática (VET) o una válvula de expansión electrónica (VEE) en la batería interior. En un sistema con orificio fijo, la carga se ajustaría mediante el sobrecalentamiento.
- Caudal de aire: confirme que el caudal de aire que atraviesa la batería interior es el adecuado para la potencia del sistema. Un filtro sucio o un ventilador a una velocidad incorrecta distorsionarán todas las lecturas.
- Tiempo de funcionamiento y etapas: mantenga el sistema en modo refrigeración durante al menos 10 a 15 minutos. Si es una unidad de dos etapas, asegúrese de que funciona en la segunda etapa.
El vídeo también destaca una comprobación rápida del evaporador:
“Solo tiene que asegurarse de que la temperatura de saturación sea superior a 32° al convertir la presión en temperatura.”
Eso significa una temperatura de evaporación superior a 0 °C. A 0 °C o menos, la humedad del aire se congelará sobre la batería interior y estará diagnosticando un problema de formación de hielo en lugar de un problema de carga.
El método del subenfriamiento en pocas palabras
El subenfriamiento mide cuánto se ha enfriado el líquido que sale del condensador por debajo de su temperatura de saturación. Indica directamente qué proporción del condensador está llena de refrigerante líquido.
Subenfriamiento = temperatura de condensación de saturación (a partir de la presión de la línea de líquido) − temperatura medida en la línea de líquido
Compare el resultado con el subenfriamiento objetivo indicado en la placa de características de la unidad exterior. Algunas unidades indican varios valores objetivo que varían con la temperatura exterior. Una lectura dentro de un margen aproximado de ±3 °F (unos ±1,5 a 2 K) respecto al objetivo suele considerarse indicativa de una carga correcta.
- Subenfriamiento muy superior al objetivo: el sistema tiene una carga excesiva y el líquido se acumula en el condensador.
- Subenfriamiento muy inferior al objetivo: el sistema tiene una carga insuficiente y es posible que la VET no reciba una columna continua de líquido.
Ejemplo resuelto con R-32: carga correcta
Este sistema ha estado funcionando de forma estable con un caudal de aire adecuado.
| Medición | Valor |
|---|---|
| Presión de aspiración (vapor) | 116,3 psig → 38 °F de saturación |
| Presión de la línea de líquido | 374,9 psig → 110 °F de saturación |
| Temperatura de la línea de líquido | 100 °F |
| Temperatura de la línea de aspiración | 48 °F |
| Subenfriamiento objetivo (placa de características) | 11 °F |
- Subenfriamiento: 110 − 100 = 10 °F (unos 5,6 K), dentro de la tolerancia respecto al objetivo de 11 °F.
- Sobrecalentamiento: 48 − 38 = 10 °F, dentro del intervalo de 8 a 12 °F que una VET debería mantener normalmente.
El sobrecalentamiento confirma que la VET funciona
El vídeo señala un aspecto importante del funcionamiento de la VET:
“La válvula de expansión termostática no puede cumplir su función si el caudal de aire y la cantidad de refrigerante en el sistema no son los adecuados.”
La válvula equilibra tres fuerzas: la presión del bulbo sobre la cara superior del diafragma y, por debajo, la presión del evaporador o del igualador externo más la presión del muelle. Si no hay subenfriamiento en la línea de líquido, llega gas flash a la válvula y esta no puede mantener un sobrecalentamiento estable. Esto se trata en el tema Válvulas de expansión de la preparación para el certificado A1 de gases fluorados de la UE.
Caso práctico con R-32: sistema de dos etapas
Se trata de una unidad exterior de dos etapas que funciona en la segunda etapa, con un subenfriamiento objetivo de 11 °F.
- Temperatura de condensación de saturación: 102 °F
- Temperatura de la línea de líquido: 98 °F
- Temperatura de saturación en aspiración: 36 °F
- Temperatura de la línea de aspiración: 50 °F
Respuesta: carga insuficiente. El subenfriamiento es 102 − 98 = 4 °F, es decir, 7 °F por debajo del objetivo. El sobrecalentamiento es 50 − 36 = 14 °F, ligeramente elevado, lo que también indica una alimentación insuficiente del evaporador.
El R-32 es un refrigerante monocomponente, por lo que puede añadirlo en fase de vapor por el lado de aspiración con el sistema en funcionamiento. También puede cargarlo en fase líquida si lo dosifica lentamente. No obstante, antes de añadir refrigerante, recuerde lo que dice el vídeo sobre los sistemas A2L:
“Es fundamental localizar y reparar la fuga antes de añadir refrigerante a uno de estos sistemas A2L.”
Según el art. 4, apartado 5, del Reglamento (UE) 2024/573, una fuga detectada debe repararse sin demora injustificada. Reponer refrigerante en un sistema con fugas no cumple esa obligación de reparación. Muchas unidades interiores A2L también incorporan sensores de fugas de refrigerante. Cuando se activa un sensor, la unidad detiene el compresor y pone en marcha el ventilador interior para dispersar el gas, por lo que una fuga lenta también puede dar lugar a un aviso de asistencia técnica.
R-454B: punto de burbuja y punto de rocío
El R-454B es una mezcla de R-32 y R-1234yf. Al ser una mezcla zeotrópica (de la serie 400), su tabla PT tiene dos columnas:
- Punto de burbuja (columna de líquido): utilícelo en el condensador y la línea de líquido para calcular el subenfriamiento.
- Punto de rocío (columna de vapor): utilícelo en el evaporador y la línea de aspiración para calcular el sobrecalentamiento.
El deslizamiento de temperatura del R-454B es pequeño, pero utilizar la columna equivocada seguirá dando resultados incorrectos. Las preguntas de examen sobre mezclas zeotrópicas suelen evaluar precisamente este aspecto.
Ejemplo resuelto con R-454B: carga ligeramente insuficiente
Se trata de una bomba de calor de una etapa en modo refrigeración con una VET, tras 15 minutos de funcionamiento. El subenfriamiento objetivo es de 12 °F.
| Medición | Valor |
|---|---|
| Presión de la línea de líquido | 338,3 psig → 104 °F (burbuja) |
| Temperatura de la línea de líquido | 96 °F |
| Presión de aspiración | 115,6 psig → 44 °F (rocío) |
| Temperatura de la línea de aspiración | 56 °F |
- Subenfriamiento: 104 − 96 = 8 °F. Son 4 °F por debajo del objetivo, por lo que la carga del sistema es ligeramente insuficiente. El intervalo aceptable en este caso es de unos 9 a 15 °F.
- Sobrecalentamiento: 56 − 44 = 12 °F. La VET sigue regulando.
Caso práctico con R-454B: bomba de calor de dos etapas
Se trata de una instalación nueva con tuberías de interconexión cortas, que lleva 20 minutos funcionando en la segunda etapa. La temperatura interior supera los 21 °C y la exterior supera aproximadamente los 32 °C. El subenfriamiento objetivo es de 9 °F.
- Temperatura de saturación del líquido (burbuja): 118 °F
- Temperatura de la línea de líquido: 102 °F
- Temperatura de saturación en aspiración (rocío): 44 °F
- Temperatura de la línea de aspiración: 52 °F
Respuesta: carga excesiva. El subenfriamiento es 118 − 102 = 16 °F, es decir, 7 °F por encima del objetivo. El sobrecalentamiento es 52 − 44 = 8 °F, en el extremo inferior del intervalo. Se acumula demasiado líquido en el condensador.
Cómo recuperar y añadir refrigerante correctamente
La solución para una carga excesiva es la recuperación, y la normativa también se aplica en este caso:
- El art. 8 del Reglamento (UE) 2024/573 exige que los gases fluorados de estos sistemas sean recuperados por personal titular del certificado correspondiente. El art. 4 prohíbe la liberación intencional cuando no sea técnicamente necesaria para el uso previsto. No libere refrigerante a la atmósfera para corregir una carga excesiva.
- Utilice una bombona de recuperación dedicada para cada refrigerante. El vídeo lo expresa de forma sencilla:
“Tendrá una para R-454B, una para R-32 y otra para R-410A.”
Mezclar refrigerantes en una bombona de recuperación contamina todo el lote y, por lo general, la mezcla no puede regenerarse. Con refrigerantes A2L, la bombona y la unidad de recuperación también deben ser aptas para refrigerantes inflamables. No supere el límite de llenado seguro de la bombona.
Al añadir R-454B, invierta la bombona para que el refrigerante salga en fase líquida y se conserve la composición de la mezcla. Dosifíquelo lentamente o utilice un dispositivo de vaporización. La toma de servicio de aspiración suele estar cerca del compresor, y los golpes de líquido pueden dañarlo.
Controles de fugas y umbrales de equivalente de CO₂
Los menores PCG de estos refrigerantes modifican sus obligaciones de control de fugas. El art. 5 del Reglamento (UE) 2024/573 establece un umbral de 5 t CO₂e para los gases del anexo I. Al utilizar los valores de PCG de los anexos I y II y el cálculo de mezclas del anexo VI, se obtienen las siguientes cifras de equivalente de CO₂:
| Refrigerante | PCG | Carga equivalente a 5 t CO₂e |
|---|---|---|
| R-410A | 2088 | ≈ 2,4 kg |
| R-32 | 675 | ≈ 7,4 kg |
| R-454B | ≈ 465 | ≈ 10,7 kg |
El valor del R-454B utiliza el PCG vigente en la UE de 0,501 para el R-1234yf. La tabla no muestra todos los umbrales de control de fugas aplicables. El art. 5 también establece un umbral de 1 kg para los gases del anexo II, sección 1, incluido el R-1234yf. En el caso del R-454B, esto significa que también debe tenerse en cuenta su contenido de HFO. Estar por debajo de 5 t CO₂e no basta por sí solo para determinar una exención. Se aplican exenciones específicas a los aparatos sellados herméticamente y etiquetados. Consulte el art. 5 del Reglamento (UE) 2024/573.
La obligación del art. 4 de prevenir las fugas y repararlas con prontitud se aplica independientemente del tamaño de la carga. Registrar la carga que añade o retira sigue siendo una buena práctica. Para los aparatos sujetos a controles de fugas obligatorios, el art. 7 exige registrar las cantidades añadidas y recuperadas y conservar los registros durante al menos 5 años.
El vídeo menciona la certificación estadounidense EPA 608. En la UE, los requisitos de certificación se establecen en el art. 10 del Reglamento (UE) 2024/573 y en el Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215. El certificado A1 cubre las actividades especificadas con gases fluorados e hidrocarburos sin límite de tamaño de la carga. La preparación debe incluir la manipulación segura de refrigerantes inflamables. Entre las normas de seguridad pertinentes figura EN 378.
Cómo puede ayudarle F-Gas Exam Prep
Este tipo de diagnóstico de la carga es pertinente para la evaluación del certificado A1 de gases fluorados de la UE. Abarca la lectura de manómetros y tablas PT, el funcionamiento de la VET, las mezclas zeotrópicas y el deslizamiento de temperatura, los procedimientos de recuperación y las obligaciones normativas de los arts. 4, 5, 7, 8 y 10 del Reglamento (UE) 2024/573.
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