CAREL Artículo de opinión

/2020-02-05/

 

ADIÓS AL R-404A VIRGEN: RETROFIT A REFRIGERANTES CON DESLIZAMIENTO DE TEMPERATURA

Por cortesía de Miriam Solana, Knowledge Center, CAREL Industries

 

 

El inicio del año 2020 ha marcado un importante hito en nuestros calendarios de la F-gas: la prohibición del uso de refrigerantes vírgenes con un GWP superior a 2500 para cargas de refrigerantes iguales o superiores a 40 toneladas equivalentes de CO2.  Teniendo en cuenta la gran cantidad de supermercados que aún utilizan refrigerantes con un elevado valor de GWP, como el R-404A y el R-507A, el impacto será significativo.

 

Los retailers que decidan continuar con el R-404A (u otros refrigerantes con un GWP superior a 2500) mediante el uso de refrigerante regenerado o reciclado para el mantenimiento de sus sistemas, permitido durante otros 10 años, deberán prestar atención a la alta probabilidad del aumento del precio de refrigerantes regenerados.  ¡A finales de 2019 el precio del R-404A regenerado era ya casi el doble que el del nuevo refrigerante!

 

Si la opción elegida es reemplazar todo el sistema, deben tenerse en cuenta otras restricciones vigentes a partir del 1 de enero: solo los refrigerantes con un GWP inferior a 2500 están permitidos en los aparatos.  El uso del R-744 (CO2), con un GWP de solo 1, puede considerarse una opción a largo plazo.

 

Sin embargo, si se desea elegir una alternativa intermedia, el retrofit puede realizarse utilizando refrigerantes con un GWP inferior a 2500, como por ejemplo R-448A, R-449A, R-407F, R-407A o R-452A.  Estos refrigerantes tienen un GWP entre 1200 y 2200 y son mezclas con deslizamiento de temperatura.  Esto significa que las temperaturas de inicio y final de la evaporación y la condensación son diferentes, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de programar los controles.  Veamos por qué.

 ¿Qué es el deslizamiento de temperatura cuando hablamos de refrigerantes?

 

Cuando se utilizan refrigerantes puros o mezclas azeotrópicas, las temperaturas de evaporación y condensación son prácticamente constantes, mientras que con las mezclas zeotrópicas hay una variación debido a la diferente temperatura de evaporación y condensación de los componentes de la mezcla.  En concreto, la diferencia entre la temperatura del vapor saturado, punto de rocío, y la temperatura del líquido saturado, punto de burbuja, da como resultado el valor de deslizamiento de la temperatura.  Por ejemplo, los refrigerantes R-448A y R-449A tienen un deslizamiento de temperatura de alrededor de 4-6 ºC, dependiendo de la presión de trabajo, mientras que el R-404A tiene un valor de deslizamiento insignificante.

 

En general, cuando se adapta un sistema a un refrigerante diferente, es importante revisar los parámetros establecidos en el control para asegurarse de que no disminuya el rendimiento de la unidad.  Esto es especialmente relevante cuando se pasa de un refrigerante sin deslizamiento de temperatura (o con un deslizamiento insignificante, como el del R-404A) a un refrigerante con deslizamiento (como el R-448A), o viceversa.

 

¿Qué debe tenerse en cuenta para el control del compresor?

 

El objetivo del control del compresor es controlar la temperatura media de evaporación.  Los fenómenos relacionados son la curva de refrigerante P-T, que es diferente para cada refrigerante, y el valor de deslizamiento de temperatura.  La caída de presión también se debe tener en cuenta.

 

El control del compresor normalmente se realiza utilizando una sonda colocada en el lado de succión, con la temperatura del punto de rocío como referencia.  Para refrigerantes sin deslizamiento, esta temperatura corresponde aproximadamente a la temperatura de evaporación.  Sin embargo, cuando se usan refrigerantes sin deslizamiento, estas temperaturas no son las mismas, ya que la temperatura de evaporación es la media entre las temperaturas de rocío y de burbuja.

¿Qué debe tenerse en cuenta para el control del compresor?

 

 

Esto puede verse más claramente con dos ejemplos, uno con control de presión y otro con control de temperatura.  Ambos casos analizan la adaptación de R-404A a R-448A y R-449A.

 

  • Control de presión: si se mantiene la misma presión de succión que con el R-404A, por ejemplo 0,7 bar (y considerando una caída de presión de 0,8 bar), la temperatura media de evaporación cae a -27 ºC utilizando el R-448A o el R-449A, como se muestra en la siguiente tabla.  Por lo tanto, es aconsejable reducir el punto de ajuste de la presión de succión, aproximadamente de 0,5 bar, para mantener la misma temperatura de evaporación.

 para mantener la misma temperatura de evaporación.

  Es importante señalar que con el control de presión, la diferencia proviene del hecho de que los refrigerantes son diferentes, pero el deslizamiento de temperatura no tiene una influencia notable.

 

 

  • Control de temperatura: si se considera un punto de ajuste de temperatura de evaporación de -32 ºC para los tres refrigerantes, la temperatura media de evaporación aumenta en aproximadamente dos grados cuando se utilizan el R-448A o el R-449A, como se muestra en la siguiente tabla.  Para evitar esto, el punto de ajuste de la temperatura de evaporación debe elevarse a -30 ºC tanto para el R-448A como para el R-449A.

 •	Control de temperatura:

 Medida del sobrecalentamiento y el subenfriamiento: ¿algún cambio?

 

El sobrecalentamiento se calcula como la diferencia entre la temperatura del refrigerante que entra al compresor y la del vapor saturado, donde se utiliza como referencia la temperatura del vapor saturado (punto de rocío).  Esto significa que el punto de ajuste permanece igual cuando se hace el retrofit de un refrigerante sin deslizamiento de temperatura a uno con deslizamiento.

 

En cuando a la medida del subenfriamiento, que se calcula como la diferencia entre la temperatura del líquido saturado y la del refrigerante que sale del compresor, se utiliza como referencia la temperatura del líquido saturado (punto de burbuja).  Una vez más, esto significa que el punto de ajuste sigue siendo el mismo.

 

Optimización del control del ventilador del condensador

 

Independientemente del refrigerante, es aconsejable activar una función disponible en muchos controles, como por ejemplo en los de CAREL, llamada “punto de ajuste de condensación flotante”.  Esta permite que la temperatura de condensación disminuya, a una temperatura exterior dada, reduciendo el consumo de energía del compresor.

 

El punto de ajuste de condensación flotante se define como la suma de la temperatura exterior y un diferencial de temperatura llamado compensación.  Este valor generalmente lo especifica quien diseña el condensador.

punto de ajuste de condensación flotante

 

Para refrigerantes puros, la temperatura de condensación se aproxima a la temperatura del líquido saturado, punto de burbuja.  Sin embargo, cuando se utilizan refrigerantes con deslizamiento de temperatura, la temperatura de condensación es la media entre las temperaturas de burbuja y la del punto de rocío y, por lo tanto, el condensador funciona a una temperatura media más alta que la temperatura del punto de burbuja.  En consecuencia, se debe indicar un desplazamiento de condensación flotante más bajo.  Por ejemplo, si el desplazamiento con el R-404A es de 10 ºC, el desplazamiento para establecer el R-448A o el R-449A es de alrededor de 7.5 ºC.

 

¡Precaución!

 

Los refrigerantes que se utilizan normalmente para sustituir al R-404A tienen un GWP entre 1200 y 2200, como los que se han utilizado como ejemplo en esta publicación.  Esto significa que se espera un aumento de los precios y una disminución de la disponibilidad en los próximos años debido al sistema de cuotas de la F-gas.  El mercado, las regulaciones y el medio ambiente requieren soluciones sostenibles.  En este sentido, la conversión de algunas tiendas de R-404A a R-744 (CO2) se ha realizado con éxito.  Por ejemplo, una tienda en Sofía (Bulgaria) pasó directamente del R-404A a un sistema de refrigeración transcrítica de CO2 con eyector.

 

En el camino hacia la eliminación de los HFC…  Este año es clave, y ¡esta década será decisiva!

CAREL

Otros Post - Carel

CAREL
CAREL
CAREL

Redes sociales