El tren de la sustitución del R-404A ya está en marcha. ¿Cómo gestionar la implementación de nuevos refrigerantes y qué solución elegir?


 

 



Entrevista a Jean De Bernardi, European Technical Manager - EMEAI LGWP Refrigerants en Honeywell - Enero de 2017

 

¿Podría explicarnos en pocas palabras por qué han desarrollado un determinado número de moléculas estos últimos años?
Honeywell se anticipó a las transformaciones del mercado e inició sus operaciones de investigación y desarrollo hace más de quince años. El objetivo era obtener moléculas con los PCA más bajos posible. De los miles de moléculas que se evaluaron solamente tres fueron seleccionadas porque presentaban las mejores opciones en eficacia, seguridad y medio ambiente. Estas tres moléculas HFO son R-1234yf,  R-1234ze y R-1233zd y su principal objetivo es sustituir al R-134a en automóviles, refrigeradores de líquido (incluidos los centrífugos) y bombas de calor. Partiendo de estas tres moléculas puras de baja presión y baja capacidad, debemos hacer una mezcla con HFC si queremos obtener refrigerantes drop-in (sustitución directa) para las instalaciones existentes.

¿Por qué aparecen en el mercado tantos productos?

Todos los productores de refrigerantes tratan de encontrar soluciones de sustitución directa haciendo mezclas, por lo que cada uno crea su propia fórmula, todas ellas con un deslizamiento de temperatura más o menos elevado. Tenemos la impresión de que este tipo de productos está proliferando en el mercado, pero en realidad no todos se comercializan. Existe una gran diferencia entre las actividades de investigación y las actividades reales de comercialización. Si adoptamos las soluciones de sustitución del R-404A, es decir, las mezclas HFO/HFC no inflamables, existen solo dos soluciones disponibles a día de hoy, entre ellas el Solstice® N40 (R-448A) de Honeywell.

¿Por qué esta nueva alternativa cuando ya se había comercializado Performax® LT como solución de sustitución para el R-404A?
Performax® LT (R-407F) es un excelente producto: es el HFC con el PCA más eficaz para sustituir al R-404A. La imposición de tasas sobre los HFC en algunos países europeos (por ejemplo España) ha provocado la necesidad económica real de desarrollar una nueva mezcla con un PCA aún menor. Solstice® N40 es la solución con el PCA más bajo del mercado, 1387.

Aparte del PCA del refrigerante, ¿existen diferencias técnicas entre el R-407F y el R-448A?

Ambos productos son diferentes también por su composición, aunque muy similares en prestaciones, capacidad y eficiencia energética. El R-448A presenta la ventaja de generar temperaturas de expulsión más bajas para los compresores y generalmente permite prescindir de la inyección de líquido. 

Pero, en la práctica, ¿tienen futuro estos dos refrigerantes tan parecidos?
El R-407F y el R-448A pueden utilizarse en todos los sistemas nuevos de refrigeración comercial e industrial sin restricción alguna, salvo a partir del 1 de enero de 2022 para los sistemas denominados multicomponente o herméticamente sellados. Asimismo cabe destacar que no tienen ninguna fecha de prohibición en cuanto a mantenimiento. Ambos productos pueden realmente tener futuro. Pero es cierto que la elección del producto es más una cuestión económica que técnica y depende de la situación del cliente final. El R-407F tiene mejor relación calidad-precio comparado con el R-404A y, con más de 15.000 supermercados reequipados por todo el mundo, se trata de un verdadero éxito técnico. El R-448A tiene una imagen más medioambiental por su PCA más bajo y ya se utiliza en 2.000 supermercados.

¿Cómo podemos manejar la inclusión de estos nuevos refrigerantes?
Como he comentado antes, todos los nuevos refrigerantes drop-in tienen un deslizamiento de temperatura. Este deslizamiento debe tenerse en cuenta, dado que permitirá obtener un aumento significativo de la eficiencia energética del sistema. Hay que examinar cada uno de los ajustes afectados por el deslizamiento, por ejemplo utilizar las temperaturas medias a nivel de los intercambiadores (condensador y evaporador) en lugar del punto de rocío tradicional con el R-404A; también hay que considerar el punto de rocío para el sobrecalentamiento y el punto de ebullición para el subenfriamiento, etc. Basta con aplicar las buenas prácticas en materia de refrigeración aprendidas en cualquier buen centro de formación de este sector.

A menudo se plantea la cuestión de la destilación del producto en caso de fuga. ¿Cuáles son las implicaciones?
Eectivamente, se trata de una cuestión teórica importante. A falta de investigación experimental significativa al respecto, Honeywell ha realizado estudios y publicaciones que demuestran que, en caso de una fuga de entre el 20 y el 30 %, la solución es en cargar producto nuevo; así de sencillo. Enseguida el sistema recupera todas sus prestaciones de capacidad. Readaptar las instalaciones existentes que funcionan con R-404A para que utilicen estas soluciones es una conversión extremadamente fácil. El R-407F y el R-448A están aprobados por técnicos de compresores y figuran en todos los programas informáticos de selección de equipos de las principales marcas del mercado.

En Chillventa, feria internacional de la refrigeración que se celebró el pasado mes de octubre, se comercializó el refrigerante Solstice® L40X. ¿Por qué motivo?

El objetivo de Honeywell era tener un producto de sustitución del R-404A con un PCG inferior a 150 a largo plazo. Solstice® L40X (R-455A) fue desarrollado en particular, para satisfacer las necesidades de los sistemas herméticamente sellados a baja temperatura, los grupos de condensación y los grupos incorporados. De hecho, la tecnología de los compresores herméticos de émbolo utilizada principalmente en estos equipos plantea un importante problema: no pueden soportar un sobrecalentamiento adicional en la descarga del compresor, ya que podría afectar a su vida útil. Así pues, trabajamos mano a mano con los fabricantes para obtener un refrigerante que tuviera una capacidad similar a la del R-404A con un PCG de 148 y una temperatura de expulsión baja. Solstice® L40X prácticamente no inflamable, de clase A2L, es semejante a un superpropano. La otra ventaja fundamental con respecto al propano es que la carga de Solstice® L40X puede ser unas 12 veces más elevada si nos atenemos a la nueva norma EN378 que acaba de publicarse.


Con un PCA tan bajo, ¿podrá el R-455A utilizarse en otros sistemas como los multicomponente a partir de 2022?

En la actualidad existen numerosas innovaciones simultáneas en lo referente a refrigerantes, técnicas de compresión y arquitecturas de sistemas. Para sustituir al R-404A, podemos prever que Solstice® L40X también tendrá su lugar en las nuevas arquitecturas como los sistemas de circuito de agua en los supermercados con grupos incorporados o incluso los sistemas denominados 3 en 1, en los que ya se utilizan HFO.


Volvamos a la inflamabilidad de este nuevo refrigerante. ¿Puede explicarnos por qué lo considera un producto prácticamente no inflamable?
En la composición de Solstice® L40X (R-455A) hay un 3 % de CO2. Lo hemos añadido con el fin de aumentar la capacidad del refrigerante y reducir la inflamabilidad del mismo. Si observamos la franja de inflamabilidad definida entre el límite inferior y superior de inflamabilidad, hay una diferencia de tan solo un 1,1 % (Ver curva azul en el gráfico siguiente). Por lo tanto, el riesgo de que se produzca esta situación es mínimo y, de ser así, la combustión en el aire haría salir la mezcla de esta zona de inflamabilidad muy rápidamente. De forma general, constatamos que los HFO o mezclas HFC/HFO de clase A2L tienden a proteger los sistemas comparado con los hidrocarburos de clase A3. Otro ejemplo: se requiere una concentración diez veces superior y unas 250.000 veces más de energía para inflamar el R-1234ze con respecto al propano.  En resumen, los HFO tienen un futuro prometedor. El tren de la sustitución del R-404A ya está en marcha. ¡No lo pierda!