Descripción general
El Reglamento (UE) 2024/573 impulsa la transición desde los HFC con alto PCG. Según el Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215, el certificado A1 abarca los gases fluorados y los hidrocarburos sin restricciones del tamaño de la carga. Los certificados B y C abarcan el CO₂ y el amoníaco, respectivamente. La clase de seguridad A1 de los refrigerantes es una designación independiente.
Refrigerantes naturales
Los refrigerantes naturales tienen un potencial de agotamiento del ozono nulo y un bajo impacto climático.
- CO₂ (R-744): PCG 1; A1; elevada potencia frigorífica volumétrica, pero con altas presiones y riesgos de asfixia.
- Amoníaco (R-717): PCG 0; B2L; refrigerante industrial eficiente. Su toxicidad y la corrosión del cobre exigen tuberías de acero y herramientas específicas. Los aceites convencionales se separan, por lo que es necesario recuperar el aceite.
- Hidrocarburos: el propano (R-290) y el isobutano (R-600a) son A3. Evite las juntas de caucho natural y de silicona. A igual volumen, la masa de la carga suele ser del 40–50 % de la carga de un halocarburo; siga las especificaciones del equipo. Los materiales didácticos antiguos atribuyen al propano un PCG aproximado de 3; el anexo VI utiliza 0,02 para los cálculos de mezclas en la UE.
Los refrigerantes naturales quedan fuera de las normas de control de fugas de gases fluorados; siguen siendo aplicables los controles de seguridad.
Refrigerantes sintéticos de bajo PCG
- HFO: compuestos sintéticos insaturados con dobles enlaces carbono–carbono. El R-1234yf, de clase A2L, se utiliza en el aire acondicionado de vehículos; el R-1234ze(E) se utiliza en enfriadores. Sus valores de PCG en la UE son 0,501 y 1,37, respectivamente.
- R-32: un HFC de clase A2L, con un PCG de 675 frente a los 2088 del R-410A; permite fabricar equipos eficientes y compactos.
- R-454B: una mezcla de R-32/HFO de clase A2L, con un PCG aproximado de 466, utilizada en equipos que sustituyen a los de R-410A. Compruebe la aprobación del fabricante, los aceites, las juntas y las presiones antes de la reconversión; las alternativas no permiten automáticamente una sustitución directa.
La serie 400 identifica las mezclas zeotrópicas; la serie 500 identifica las mezclas azeotrópicas.
Bombas de calor
Las bombas de calor suministran el calor del condensador mediante el ciclo de compresión de vapor. Una válvula inversora de cuatro vías permite alternar entre calefacción y refrigeración en los sistemas reversibles. El rendimiento de las bombas de calor aerotérmicas disminuye cuando hace frío; las temperaturas del terreno son más estables en las geotérmicas. Un COP de 3 significa que se obtienen 3 kW de potencia calorífica por cada 1 kW de potencia eléctrica de entrada.
Sistemas de CO₂
El punto crítico del CO₂ se sitúa en 31,1 °C y 73,8 bar. Los sistemas transcríticos ceden calor sin condensación a través de un enfriador de gas; las presiones de funcionamiento pueden superar los 100 bar. Los componentes deben estar dimensionados para esas condiciones. El desplazamiento del compresor puede ser aproximadamente una quinta parte del necesario con R-404A para una potencia frigorífica equivalente.
Los sistemas booster combinan aplicaciones de congelación a baja temperatura y de expositores a media temperatura. La detección fija y la ventilación permiten hacer frente a las fugas. Algunos ejemplos de umbrales de alarma son 5000 ppm (0,5 %) y 20000 ppm (2 %). La descarga controlada al exterior durante la revisión requiere protección frente a la asfixia, el ruido y las obstrucciones por hielo seco; la sublimación puede volver a generar presión.
Diseño de sistemas
Los sistemas secundarios distribuyen glicol, salmuera o CO₂ enfriados y mantienen el refrigerante primario confinado en la instalación central. Los sistemas en cascada conectan circuitos independientes mediante un condensador/evaporador, a menudo con CO₂ en la etapa de baja temperatura y amoníaco en la de alta temperatura. Minimice conjuntamente la carga, las fugas y el consumo energético. Los pequeños sistemas de hidrocarburos fabricados en serie han demostrado tasas anuales de fugas de aproximadamente el 1 %; las fugas no son nulas.
Clasificaciones de seguridad
La norma ISO 817 distingue entre A/B, de menor/mayor toxicidad, y 1/2L/2/3, sin propagación de llama/baja inflamabilidad/inflamabilidad/alta inflamabilidad. La concentración que separa las categorías de toxicidad es de 400 ppm. La clase 2L limita además la velocidad de combustión a 10 cm/s a 23 °C.
La norma EN 378 aborda la seguridad de los sistemas de refrigeración y la protección del medio ambiente. Los cálculos de carga tienen en cuenta la toxicidad, la inflamabilidad, el volumen de la sala, la ventilación, el acceso y la ubicación; no existe un límite universal de 150 g. El cálculo por toxicidad utiliza el mayor valor aplicable entre el ATEL (límite de exposición por toxicidad aguda), el ODL (límite de privación de oxígeno) y el límite práctico, multiplicado por el volumen de la sala, junto con otras restricciones.
| Clasificación | Significado |
|---|---|
| Acceso a / b / c | General / supervisado / autorizado |
| Ubicación I | Equipo en un espacio ocupado |
| Ubicación II | Compresores y recipientes fuera del espacio ocupado |
| Ubicación III | Todas las partes que contienen refrigerante en una sala de máquinas o al aire libre |
| Ubicación IV | Recinto ventilado |
Prácticas de trabajo seguras
Los refrigerantes inflamables requieren ventilación, control de las fuentes de ignición y equipos de recuperación compatibles. Los interruptores, relés y termostatos pueden inflamar el refrigerante fugado; las bobinas de electroválvulas con las características nominales adecuadas generalmente no lo hacen. Mantenga la vigilancia de gases combustibles. El procedimiento de recuperación descrito en el material de estudio utiliza un pesaje estable y una presión absoluta de aproximadamente 0,3 bar o inferior, tras investigar primero cualquier sospecha de fuga.
Amoníaco: límite práctico de 0,00035 kg/m³; se requiere detección fija en la sala de máquinas para cargas superiores a 50 kg. Las alarmas de nivel bajo, ajustadas a un máximo de 500 ppm, activan la ventilación y las señales acústicas. Las alarmas de nivel alto, ajustadas a un máximo de 30000 ppm, desconectan los equipos eléctricos sin protección y mantienen la ventilación de emergencia. El olor puede revelar concentraciones de 1–5 ppm, pero no sustituye a la detección.
Consejo para el examen: Compruebe la correspondencia entre el refrigerante, la clase de seguridad, la ubicación del sistema y la evaluación de la carga antes de seleccionar equipos o procedimientos.
