seleccion de refrigerantes - campus virtual cetp-utu · elección actual del refrigerante. ... el...
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R22
R123
R124
R401A
R401B
R402A
R402B
R403B
R408A
R409A
R414B
R416A
SELECCIÓN DE REFRIGERANTES ALTERNATIVOSPARA REEMPLAZAR LOS HCFCs
HFCs
R417A
R407C
R507
R508B
R23
R134a
R422A
R410A
R404A
OPROZO
O O
HCFCs
Oficina Programa Ozono 2
1600
1200
800
400
1709 1
739 1769 1
799 1829 1
859 1988
1919 19
941
979 2000 2
030 2060 2
090 2012
2150
Una industria en Transición
Transiciones debidas a reglamentaciones de ozono
¿Transición debido a reglamentaciones climáticas?
CFCs HCFCs HFCs
RefrigerantesOtros
Refrigerantes
Espuma
Solventes
Propelentes
Extinguidor fuego
Miles
de t
ons.
DuPont Refrogerants. The Science off cool.TM
AC residencial R-22 R-22
AC comercial R-22 R-22
Chiller centrífugo R-22 R-123 R-22
Chiller a tornillo
Refrigeración comercial R-22 R-22
Transporte refrigerado R-22
AC automotor
Refrigeración doméstica Máquinas expendedora )
R-410A R-410A HC
R-407C R-410A (R-407C) R-410A
R-134a R-134a R-245fa
R-134a R-134a R-407C R-407E
-134a R-404A R-404A R-507A R-134a
R-134a R-134a R-404A
R-134a R-134a R-152a
R-134a R-134a
R-134a
R-11 R-12
R-12
R-12 R-502
R-12 R-502
R-12
R-12
R-12
RAmoníaco Amoníaco Amoníaco CO2 HC
CO2 R-1234yf?
R-600 (isobutano)R-600 (isobutano)
CO2 R-290 (propano
PASADO PRESENTE FUTURO
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Elección Actual del Refrigerante
APLICACIÓN HFC-134a HFC-404A HFC-407C HFC-410A HC-290 R-717 R-744 HFC-507A Propano Amoníaco CO2
COMERCIAL
Equipos Unitarios + + o o + - o/-
Unidad Condensadora + + +/o o - - -
Sistemas Centralizados + + o o - o/- -
Congeladores de 1 etapa - + - o - - -
Congeladores de 2 etapas - + - o - - o
AIRE ACONDICIONADO A/C
AC Unitarios autocontenidos o - + + + - -
Split Unitarios sin conductos o - + + o/- - -
AC Centrales Split de uso residencial o - + + o/- - - Sistemas de AC para usos comerciales autocontenidos o splits - - + + - - -
Chiller scroll pequeño - - + + o/- - -
Chiller a tornillo grande + - +/o + - + -
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Aplicación de las alternativas más importantes a los HCFCs en nuevos equipos
R-404A y R-507A
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R-404A fue originalmente . El R-404A y el R-507A son muy parecidos.
Ambos han sido utilizados en supermercados en países desarrollados para aplicaciones de refrigeración ycongelamiento, en particular en unidades de condensación y plantas comerciales centralizadas.
es certera, a debido al alto potencial de calentamiento global (PCG).
; el armado es similar al del R-22.
que con el de R-22 en refrigeración y levemente inferior en congelamiento.
en el caso de temperaturas ambiente muy altas.
en el lado de la presión alta pueden derivar en vibraciones, que resulten en roturas.
Para instalaciones on-site, son los factores que reducen el riesgo de tales roturas.
Los fabricantes recomiendan que se utilicen
Estos refrigerantes para R-22 y R-502 y en sistemas existentes. Sin embargo, será necesario remover el aceite mineral existente a menos del 5% por barrido (limpieza) con aceites de poliol esters. Los filtros secadores pueden requerir su reemplazo o cambio y otros cambios menores en el sistema.
diseñado para reemplazar al R-502
Disponibilidad a mediano plazo
pueden ser usados como refrigerantes de reemplazo
largo plazo está cuestionado
Los costos del refrigerante y del aceite de refrigeración son más altos
El consumo de energía es levemente superior
Presiones de trabajo más altas que la estándar
Oscilaciones de presión
experiencia, capacitación y destreza del técnico
lubricantes de poliol ester.
• Mezcla de HFC, mezcla refrigerante diseñada como reemplazo del R-22.
• significativo, por lo tanto no adecuado para equipos con una carga de refrigerante
grande o acumuladores de refrigerantes, tales como unidades de condensación, sistemas centralizados y algunos chillers. En otras aplicaciones, el deslizamiento de temperatura tiene que tomarse también en cuenta en el diseño y el servicio.
• El fabricante recomienda que se use con refrigerante R-407C.
• Los Potenciales de Calentamiento Global del R-22 y R-407C son similares, por lo tanto las emisiones totales de
gases de efecto invernadero atribuidos al equipo deberían seguir siendo similares.
• del equipo con R-407C es muy similar al costo del equipo con R-22 excepto por los costos
más altos del refrigerante y el aceite. Los filtros secadores pueden requerir una adaptación o cambio y otros cambios menores en el sistema.
• En el caso de temperaturas ambiente muy altas puede ser necesario que el equipo se construya para
.
• en Europa como reemplazo en equipos de aire-acondicionado, en algunos países está
• Muy probable que continúe
Deslizamiento de temperatura
lubricante de poliol ester
presiones
de trabajo más elevadas que la estándar
perdiendo popularidad.
Costo de fabricación
Ampliamente utilizado
disponible en el medio a largo plazo.
R-407C
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• Mezcla de HFC diseñado para reemplazar al R-22.
•• • más alta que con el R-22, por lo que
• del R-22.
• los compresores herméticos o semi-herméticos típicos diseñados para R-22 no
pueden ser usados con R-410A, que también podría ser aplicable a otros componentes en el sistema.
• • El fabricante recomienda que se usen en los sistemas con R-410A.
• en equipos de aire acondicionado diseñados nuevos, dentro del rango de capacidad
de 2 kW a 175 kW.
• Probablemente continúe .
• permite frecuentemente que se usen componentes pequeños, más compactos.
• que las unidades con R-22; esto incluye el esfuerzo de optimización de
componentes y adaptación de la tecnología como parte del diseño de nuevos sistemas.
Cercano-azeótropo (muy bajo deslizamiento de temperatura).
Compatible con la mayoría de los materiales usados en sistemas con R-22.
Ampliamente utilizado
disponible en el medio a largo plazo
Alta capacidad de refrigeración
Eficiencia energética más alta
La presión de trabajo es aproximadamente 50% no es aceptado
universalmente para uso en altas temperaturas ambientales.
No debe ser usado como reemplado drop in (directo)
Requiere rediseño del sistema –
Aumento de costo para los componentes.
lubricantes poliol ester
R-410A
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••• • Isobutano es adecuado para unidades de refrigeración pequeñas unitarias o autocontenidas. HC-290 y HC-1270
ambos son aptos para equipos unitarios o autocontenidos de hasta 1 kw de capacidad en refrigeración, aire acondicionado y congelamiento. También en sistemas centrales de supermercados que usan salmuera.
• de estas sustancias es un problema que requiere esfuerzos adicionales en el diseño,
fabricación y servicio del equipo.
• Los equipos centralizados llevan a para el ciclo de la salmuera, y la seguridad del
equipo requiere un alto gado de experiencia con sustancias inflamables.
• El unitarios o autocontenidos que con R-22.
• En
• El
• HC-290 es también adecuado para temperaturas ambiente altas.
Refrigerantes eficientes, económicos, ampliamente disponibles.
Casi no tiene impacto sobre el clima.
Lubricante aceite mineral, buena compatibilidad con los materiales.
consumo de energía para unidades es similar o menor
impacto total sobre el clima sería más bajo.
La inflamabilidad
costos de inversión más altos
sistemas centralizados el ciclo de la salmuera lleva a una demanda de energía más elevada.
HC-290 (Propano), HC-1270 (Propeno) y HC-600a (isobutano)
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• en muchos países.
• Es una :
sistemas térmicos de almacenamiento, chillers, enfriamiento de proceso de congelamiento y aire acondicionado, supermercados, tiendas y aire acondicionado.
• Es , pero usualmente
• •• tiene un bajo punto de ebullición (-33°C a 0 psig) y alto calor
latente de evaporación (9 veces más que el R-12).
•• El uso de amoníaco en la industria de la ventilación, AC y refrigeración debería extenderse a medida que los
funcionarios reguladores resulten informados de su relativa seguridad con la incorporación de las medidas apropiadas de seguridad.
Ampliamente usado
buena alternativa para sistemas grandes de refrigeración o aire acondicionado nuevos o existentes
fácilmente detectable y evitable.
Fácilmente disponible, barato.
Las presiones de operación son comparables con las de otros refrigerantes.
Refrigerante de elevada eficiencia energética;
El amoníaco no contribuye directamente al cambio climático global!!!
tóxico
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Amoníaco, NH3 (R-717)
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•
• en sistemas comerciales centralizados, procesamiento de alimentos, máquinas expendedoras y para bombas de calor de agua caliente. Para congelamiento el refrigerante puede ser usado en un sistema en cascada, limitando las presiones de trabajo del equipo.
•
•
• La optimización y las mediciones relativas a su eficiencia energética están aún en desarrollo, por lo tanto, no se puede realizar una evaluación final de su impacto en el clima en climas cálidos.
•
• Los sistemas en cascada podrían tener costos similares al R-22.
• Bajo desempeño en climas cálidos para sistemas enfriados con aire, y aplicabilidad limitada para sistemas centralizados en cascada en países en desarrollo.
Bajo PCG, barato, refrigerante natural disponible con buen potencial.
Uso limitado
Se requieren grandes cambios en equipos, prácticas y el know-how requerido.
Los costos de los equipos de CO2 que no sean los sistemas en cascada son significativamente más altos.
Dióxido de Carbono - CO2 (R-744)
A temperatura ambiente las estarán por encima de 75 bar y se necesitarán componentes diferentes.
presiones de trabajo
Bajo desempeño a temperaturas ambiente elevadas con comparado con el R-22.consumo anual de energía más elevado
•
•
• Está siendo reemplazado en Europa en los usos para aire acondicionado automotor.
• La producción mundial es importante y está en aumento.
• algo menor que para el R-22.
• Es posible utilizarlo para hacer en chillers centrífugos de R-12, R-114 y R-500, chillers reciprocante de R-12 y R-500, aire acondicionado automotor y deshumidificadores residenciales de R-12 y R-500.
• Se requiere un control estricto de fugas, reducción de la carga y un programa de recuperación, regeneración y destrucción para mitigar los efectos negativos del PCG.
Se necesita cambio de lubricante.
Eficiencia energética
retrofit
Ampliamente usado en refrigeración doméstica y comercial y aire acondicionado automotor. También en chillers y equipos comerciales grandes.
R-134a
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Propiedades de algunas alternativas al R-22
Nota:43°F Temperatura de Saturación Evaporador 5°F Supercalor del Evaporador 118°F Temperatura Saturación Condensador 10°F Subenfriamiento
2,00
1,75
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
c
R-134a Propano R-22 Amoníaco R-407C R-410A
EficienciaCapacidadPresión
Valo
r R
ela
tivo a
l R
-22 (
/)
Propiedades de algunas alternativas al R-22
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Nota: 43°F (6.1°C) Temperatura Saturación Evaporador5°F (-15°C) Supercalor Evaporador118°F (47.8°C) Temperatura Saturación Condensador10°F (-12.2°C)Subenfriamiento
R-134aPropanoR-22AmoníacoR-407CR-410ACO2
Fuente: ARI
Fuente: ARI
Coeficiente deFuncionamiento Relativo
Capacidad Relativa Presión Relativa
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Porcentaje de Composición de Alternativos al CFC-12
Número ASHRAE
Nombre comercial
HCFCs
HFCs
HCs
22
124
142b
32
125
134a
152a 227ea
Propano
butano
(R-600)
isobutano
(R-600a)
R-401A
MP-39
53%
34%
13%
R-401B
MP-66
61%
28%
11%
R-401C
MP-52
33%
52%
15%
R-406A
GHG
55%
41%
4%
R - 407D
15
15
70
R-409A
FX-56
60%
25%
15%
R-414B
Hot Shot
50%
39%
9.5%
1.5
R-414A
GHG-X4
51%
28.5%
16.5%
4%
-420A
Choice Refrigerant
12%
88
R - 426A
RS-24 (new composition)
5.1
93
1.3
0.6
Composición de Mezclas de Refrigerantes
Oficina Programa Ozono 13
isobutano(R-600a)
R-420A
R-426A
% % %
%
%%
%
%%
Oficina Programa Ozono 14
Número
ASHRAE
Nombre comercial
HFC-32 HFC-125 HFC-134a
Propano n-Butano Isobutano Isopentano
R-407C KLEA 407C, AC9000
23% 25% 52%
AZ-20, Puron, Suva 9100
50% 50%
R-410B
AC9100
45%
55%
R-417A NU-22/ISCEON
59
46.6%
50%
3.4
R-421A
Choice R421A
58%
42%
R-421B
Choice 421B
85%
15%
R-422B
ICOR XAC1
55%
42%
3
R-422C
ICOR XLT1
45%
82%
15%
3
R-422D
ISCEON MO29
65.1%
31.5%
3.4
R-424A
RS-44 (nueva composi ción )
50.5%
47.%
1
0.9
0.6
R-426A
RS-24 (nueva composición)
5.1%
93%
1.3
0.6
NúmeroASHRAE
composición)
R-410A
R-407C
R-410B
%
%
%
%
% %%
% %
Oficina Programa Ozono 15
Número
ASHRAE
Nombre comercial
HCFC-22
HFCs HCs
32 125 134a 143a 152a propano isobutano propileno
R-402A HP-80 38% 60% 2%
R-402B HP-81 60% 38% 2%
R-404A HP-62, FX-70 44% 4% 52%
R-407A KLEA 407A 20% 40% 40%
R-407B KLEA 407B 10% 70% 20%
R-408A FX-10 46% 7% 47%
R-411A R-411A 87.5% 11% 1.5%
R-411B R-411B 94% 3% 3%
R-507 AZ-50 50% 50%
R-422C ICOR XLT1 82% 15% 3%
NúmeroASHRAE
Porcentaje de Composición de Alternativos al R-502 [R-22/115 (48.8/51.2)]
San Martín 451
(1004) Ciudad Autónoma de Buenos Aires
Tel:(011) 4348-8383 Fax: (011) 4348-8274
E mail: [email protected]
www. ambiente.gob.ar/ozonoOPROZO
O O
S E L E C C I O N D E R E F R I G E R A N T E S
PARA REEMPLAZAR LOS A LT E R N AT I V O S
HCFCs
Este folleto fue elaborado en base a la presentación realizada por el Ing. Tamás Grof de la Organización de Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial en el Seminario para la PREPARACION DEL PLAN NACIONAL DE ELIMINACION DE HCFCs para la REPÚBLICA ARGENTINA realizado en Buenos Aires, el día 3 de diciembre de 2008