Refrigerantes para reducir el GWP
Las soluciones sostenibles son la mejor opción para todas las partes implicadas de nuestro sector. La sostenibilidad protege las inversiones a largo plazo y garantiza el cumplimiento de la responsabilidad social de las empresas (CSR).
Hoy en día, al hablar de refrigerantes y de sostenibilidad a largo plazo, Danfoss contempla tres parámetros principales que deben tomarse en consideración para lograr un equilibrio realmente sostenible: asequibilidad, seguridad y medioambiente.
En el futuro, cuando los valores de GWP disminuyan gracias a la reducción gradual del uso de refrigerantes nocivos y al aumento de la demanda de eficiencia energética (normas mínimas de rendimiento energético o MEPS), los profesionales del sector HVACR se centrarán en el uso de componentes que minimicen la carga y tecnologías que ofrezcan la mejor relación coste/rendimiento para un determinado tipo de refrigerante.
Principales refrigerantes implicados
Refrigerantes con un GWP moderado
Desde un punto de vista global, la tendencia que se observa en el sector es que se está optando cada vez más por el uso de refrigerantes naturales en los casos en los que resulta tecnológicamente seguro y económicamente viable. Sin embargo, es probable que los refrigerantes sintéticos todavía desempeñen un papel importante tanto en la industria de la refrigeración como en la del aire acondicionado, donde la tendencia también se está orientando hacia nuevas sustancias de bajo GWP con un impacto medioambiental mínimo.
Los refrigerantes que poseen un GWP moderado pueden bastar para reducir las emisiones. Por ejemplo, según el quinto informe del IPCC, el R32, que presenta un GWP de 677, es un sustituto válido del R410A, que tiene un GWP de 1900, lo que reduce el impacto en 1/3 o más, ya que la eficiencia volumétrica del R32 es superior a la del R410A. Otro ejemplo es la sustitución del R404A por el R407A o el R407F, con lo que se lograría una reducción del 50 % en el GWP con casi la misma eficiencia.
Estos refrigerantes alternativos pueden reducir considerablemente las emisiones, al tiempo que ofrecen una solución pragmática, aunque temporal.
Refrigerantes basados en cadenas de carbono (HC, HFC, HCFC): GWP frente a densidad (presión) de los principales grupos de refrigerantes .
Amoníaco (NH₃)
Refrigerantes naturales: introducción al amoníaco
Refrigerantes naturales: introducción al amoníaco
El amoníaco (NH₃) es un refrigerante muy conocido que se usa sobre todo en grandes plantas industriales, en las que pueden aprovecharse ampliamente todas sus ventajas sin poner en riesgo la seguridad.
El amoníaco es famoso por sus excelentes propiedades termodinámicas. Su rendimiento es superior al de los refrigerantes sintéticos en una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, el amoníaco presenta algunas desventajas que han impedido su uso en aplicaciones comerciales hasta ahora (por ejemplo, su incompatibilidad con otros materiales, su toxicidad y su inflamabilidad).
Dióxido de carbono (CO₂)
Observa los cambios de fase del CO₂ registrados en el laboratorio de I+D de Danfoss Refrigeration y sigue la fascinante transición entre los estados sólido, líquido y gaseoso en la cámara de presión, así como el comportamiento de esta sustancia en la región supercrítica.
Observa los cambios de fase del CO₂ registrados en el laboratorio de I+D de Danfoss Refrigeration y sigue la fascinante transición entre los estados sólido, líquido y gaseoso en la cámara de presión, así como el comportamiento de esta sustancia en la región supercrítica.
Propiedades generales
Por sus propiedades termodinámicas puras, el CO₂ no resulta muy adecuado como refrigerante. Sin embargo, el CO₂ posee varias propiedades termofísicas únicas:
- Muy buen coeficiente de transferencia de calor
- Relativa insensibilidad a las pérdidas de presión
- Viscosidad muy baja
En aplicaciones prácticas, los sistemas con CO₂ ofrecen un rendimiento muy elevado. Esto se debe, principalmente, a un mejor intercambio de calor, una potencia de bombeo muy baja cuando el CO₂ se utiliza como fluido secundario y, en climas fríos, la posibilidad de funcionar con una presión de condensación muy baja en invierno.
Hidrocarburos
Refrigerantes naturales: introducción a los hidrocarburos
Refrigerantes naturales: introducción a los hidrocarburos
Propiedades generales
Los hidrocarburos siguientes se usan habitualmente como refrigerantes:
- R290 (propano)
- R600a (isobutano)
- R1270 (propileno)
También pueden usarse como refrigerantes algunos otros hidrocarburos, como mezclas con etano, propano o butano.
Refrigerantes sintéticos de bajo GWP
HFC ligeramente inflamables con bajo GWP
Existe un creciente interés por un nuevo grupo de refrigerantes HFC de bajo potencial de calentamiento global (GWP) y menor inflamabilidad, cuyo uso aún no está demasiado extendido. En la actualidad, los principales integrantes de este grupo son los refrigerantes R1234yf y R1234ze, así como sus mezclas con refrigerantes HFC no inflamables. El R1234yf y el R1234ze son ejemplos de refrigerantes HFC insaturados, también conocidos como hidrofluoroolefinas (HFO).
Es probable que los refrigerantes HFC de bajo GWP desempeñen un papel importante en el futuro, pero suelen ser sustancias ligeramente inflamables y deben manipularse teniendo esto en cuenta.
R1234yf
El refrigerante HFO R1234yf es una alternativa de bajo GWP al R134a; tiene una presión similar, aunque su eficiencia volumétrica y su capacidad de refrigeración son ligeramente menores. El GWP del refrigerante R1234yf es mucho menor que el del R134a (4 frente a 1430), y ese es uno de los motivos de que la mayoría de las empresas europeas del sector de la automoción lo hayan elegido como sustituto del R134a en los sistemas de aire acondicionado de los vehículos. El R1234yf es un ingrediente importante en las mezclas más prometedoras de HFC con bajo GWP.
R1234ze(E)
El refrigerante HFO R1234ze(E) es una alternativa de bajo GWP al R134a; tiene una presión similar, aunque su eficiencia volumétrica y su capacidad de refrigeración son menores. Se desarrolló originalmente para la fabricación de espumas y se prevé que su coste de producción sea mucho menor que el del refrigerante R1234yf. Junto con su elevado peso molecular, este es uno de los motivos por los que se está considerando usar el refrigerante R1234ze(E) para sustituir al R134a en los chillers centrífugos de los grandes sistemas de aire acondicionado. El refrigerante R1234ze(E) será un ingrediente importante en las futuras mezclas de refrigerantes HFC, al igual que el R1234yf.
Seguridad
Los refrigerantes HFC poco inflamables deben manipularse correctamente, lo que conlleva tanto evitar las fuentes de ignición como cumplir las normas y los requisitos legales correspondientes. Si se usan de forma responsable, los refrigerantes HFC poco inflamables son aptos para diferentes aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado.
Impacto medioambiental
Los refrigerantes HFC poco inflamables tienden a descomponerse con relativa rapidez en la atmósfera. Esto hace que tengan un bajo GWP y es la razón principal del interés cada vez mayor que existe por este tipo de fluidos.