REFRIGERANTES NATURALES: AUMENTO DE USO EN EL SEGMENTO DE UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE

 Michael Aarup,

Por cortesía de Michael Aarup, Technical Manager en CAREL Nordic

 

El uso de refrigerantes naturales se inició principalmente en el área de retail  (supermercados) hace más de 10 años, especialmente en los países nórdicos.  Al principio, había muchas configuraciones diferentes, con sistemas en cascada y diferentes refrigerantes utilizados.  Como sabemos, la principal solución en la actualidad en el sector del retail es un sistema de refuerzo de CO2 transcrítico que proporciona refrigeración a las tiendas.  Las unidades de CO2 ahora son cada vez más pequeñas, por lo que el uso de CO2 se está generalizando.

Refrigerantes naturales

 

Las unidades de tratamiento de aire con bomba de calor integrada para calefacción o refrigeración es una de las aplicaciones de HVAC que ahora se está moviendo hacia el uso de refrigerantes naturales. Uno de los principales impulsores es sin duda la limitación en el uso de refrigerantes HFC. Sin embargo, para una unidad de tratamiento de aire, la elección del refrigerante es mucho más difícil, y esto se debe principalmente a las temperaturas a las que funcionan las unidades. El lugar de instalación también es un problema en la elección del refrigerante, debido al nivel de ruido del compresor, normalmente instalado dentro de la unidad.

Entonces, para seleccionar el refrigerante adecuado, hay diversos aspectos a tener en cuenta:

  • ¿Podemos utilizar un refrigerante inflamable?
  • ¿Podemos utilizar CO2 debido a las altas presiones?
  • ¿Qué tipo de compresor podemos usar y comprar?
  • ¿Podemos obtener los componentes que necesitamos?
  • ¿Cómo podemos mantenernos actualizados sobre componentes y normativas / legislaciones?

 

 La respuesta rápida a todas estas preguntas es sí: podemos resolver todos estos "pequeños" detalles cuando utilizamos un refrigerante natural.

 Veamos primero el tema de la inflamabilidad y el uso de refrigerantes inflamables.

Podemos afirmar que en todas las condiciones normales y en funcionamiento normal, no existen problemas de inflamabilidad, ya que el refrigerante se encuentra dentro de las tuberías. No está en el aire que se suministra a través del sistema de ventilación. En todo tipo de unidades de tratamiento de aire con refrigerantes inflamables, el uso de un detector de fugas de gas es esencial; este es el principal dispositivo de seguridad para garantizar que, en caso de fuga, el sistema se detiene y se activa una alarma para que se puedan tomar medidas para resolver el problema. Uno de los grandes beneficios de usar refrigerantes inflamables es que los niveles de temperatura y presión son muy parecidos a los niveles de los refrigerantes HFC. Los componentes que se pueden utilizar también están ya disponibles en el mercado, incluso podemos encontrar tecnología DC / compresores para refrigerantes naturales para su uso en estas aplicaciones HVAC, lo que permite construir unidades de alta eficiencia con una gestión óptima de la capacidad del compresor según la carga, especialmente en la parte del año con poca demanda de refrigeración o calefacción.

tecnología DC / compresores para refrigerantes naturales

 

Aún queda un problema en el uso de refrigerantes inflamables, la normativa de la UE y la normativa local. Esta es quizás la barrera más grande hoy en día para el uso de refrigerantes inflamables. Hay una buena razón para creer que las normas y leyes de la UE entrarán en vigor a finales de 2021. Al observar las normas locales, estas pueden ser muy diferentes de un país a otro, e incluso dentro del mismo país puede haber diferentes regulaciones de acuerdo con el departamento de bomberos local o las reglas de la comunidad. Este es realmente uno de los principales problemas para los fabricantes e instaladores de estas unidades: ¿existe una regla local especial donde se va a instalar la UTA, o simplemente se trata de instalarla y ponerla en funcionamiento? Luego, necesitamos saber a quién preguntar acerca de las reglas locales, por lo que hay mucho trabajo por hacer al instalar una unidad de tratamiento de aire con refrigerantes inflamables en lo que respecta a las reglas y leyes locales.

El CO2 podría ser una solución para el futuro de las unidades de tratamiento de aire.

El número de componentes en el mercado actual para aplicaciones de CO2 aumenta cada día y, por lo tanto, la opción de utilizar CO2 como refrigerante también está creciendo en otras áreas que no sean el sector retail. El sector de las unidades de tratamiento de aire HVAC es un buen ejemplo de esto. Pequeñas unidades de tratamiento de aire con calefacción y refrigeración integradas y construidas con un sistema de CO2 transcrítico. El gran beneficio de usar CO2 es que no es inflamable, pero por otro lado existen altas presiones. Las principales barreras han sido los componentes requeridos para las altas presiones a las que operan estas aplicaciones, la falta de compresores para altas presiones y la necesidad de bajas capacidades al mismo tiempo. Estas cosas ahora se han resuelto, hay cada vez más proveedores de pequeños compresores de CO2 incluso con tecnología de DC para su uso en estas aplicaciones. Esto significa que el problema de controlar la capacidad a baja demanda se ha resuelto gracias a los compresores con tecnología DC y la flexibilidad de los rangos de funcionamiento de los compresores.

Otro problema relacionado con el compresor es si es posible una configuración de compresor en paralelo, dando la flexibilidad del sistema que vemos hoy con sistemas similares que utilizan refrigerantes HFC, además de la gestión de cargas altas y bajas al mismo tiempo. En este caso, la experiencia de las aplicaciones en retail, por ejemplo, con compresores de tecnología DC en paralelo, será muy útil; el problema principal en este caso es la gestión del aceite entre los compresores. Con todas las pruebas y la configuración diferente de la gestión del aceite, muchos de estos problemas no afectarán el mercado de unidades de tratamiento de aire, ya que ya se han probado y resuelto. También para las válvulas y otros componentes, hay muchas más opciones disponibles ahora que hace unos años. Ahora hay intercambiadores de calor de placas para altas presiones de serie, a diferencia de lo que ocurría en el pasado, cuando se tenían que pedir versiones especiales, con plazos de entrega muy largos.

co2 carel

 

Si nos fijamos en las reglas y leyes sobre el uso de refrigerante de CO2, estas son mucho más fáciles de cumplir que las relativas a los refrigerantes inflamables. Aquí "sólo" tenemos que gestionar las posibles fugas en el circuito de refrigerante, y esto se hace fácilmente con un detector de fugas de gas. Ninguno de los otros problemas relacionados con la carga de refrigerante y la inflamabilidad afecta al CO2, por lo que debería ser más fácil de manejar con respecto a las normativas en vigor.

El éxito de estas nuevas soluciones con refrigerantes naturales también depende del nivel de conocimiento de los instaladores. Aquí los fabricantes tienen una gran responsabilidad en la formación de instaladores sobre nuevas soluciones. Los centros de formación y similares también tendrán un gran impacto en el éxito de estas nuevas soluciones, si pueden proporcionar capacitación y conocimiento sobre reglas, estándares y capacitación básica sobre refrigerantes naturales, esto será de gran ayuda para los instaladores. Ya lo hemos visto en el área de negocio del retail, donde muchos fabricantes han establecido academias de formación, y seguro que los fabricantes de HVAC también tendrán que hacer algo similar para garantizar que el nivel de conocimiento y formación de los instaladores sea lo más alto posible en lo que respecta a la naturaleza de los refrigerantes que están a punto de instalar. Este conocimiento es un factor importante: cuanto mejor preparados estén los instaladores, más éxito tendrán las soluciones de refrigerantes naturales en el mercado de HVAC, y también será más fácil vender y respaldar las soluciones si el nivel de conocimiento es alto.

Por lo tanto, es difícil decir cuál será el futuro refrigerante en las unidades de tratamiento de aire, pero seguro que uno de ellos será un refrigerante natural, con soluciones disponibles tanto en lo que respecta a la seguridad como al consumo de energía. Claramente, el coste de algunos de estos componentes es más alto que el estándar para HFC, sin embargo, el precio de los componentes para refrigerantes naturales comenzará a caer a medida que aumente la demanda.

¿Cómo podemos mantenernos actualizados sobre componentes y normativas

La web es siempre un buen lugar para obtener componentes y, en la actualidad, todas las empresas envían boletines con novedades sobre productos. También es posible consultar algunas de las organizaciones que recopilan información sobre productos y reglas y hacen bases de datos con la información, a fin de tener un buen punto de partida para encontrar componentes y las últimas normas para el uso de refrigerantes naturales. Un ejemplo de un lugar para encontrar componentes para aplicaciones de CO2 es el sitio web de R744.

Sí, no es fácil seleccionar el refrigerante correcto, pero los refrigerantes naturales seguramente también tendrán un lugar en la industria de HVAC y unidades de tratamiento de aire.

https://www.carel.es/carel-iberica

Redes sociales