Alternativas al HCFC-22 en AC - Refrigeración y Refrigerantes del Futuro Marco García Santiago de Chile, Mayo 2014

Agenda


Introducción
Refrigerantes y aplicaciones
Opciones actuales para substituir HCFC-22
Substitutos del HCFC-22 en Aire Acondicionado.
Equipos nuevos
Reconversión


Reconversión de HCFC-22 en Refrigeración comercial
Refrigerantes del Futuro
Comentarios Finales

2

Evolución Histórica de Refrigerantes Protocolo de Montreal / La Capa de Ozono

Reducción CFC

CFCs

HCFCs

Protocolo de Kioto/ Efecto Invernadero

Reducción HCFC

HFCs

U.E. Gas-F

HFOs

 Capa de Ozono  Capa de Ozono Capa de Ozono  Capa de Ozono  Efecto Invernadero  Efecto Invernadero  Efecto Invernadero Efecto Invernadero Química Simple

Química Mejorada

R12 3

Desarrollo de Moléculas

R134a

Desarrollo Avanzado de Moléculas + Química Compleja

R1234yf

Residencial

Aplicaciones de Aire Acondicionado

Aire Acondicionado

Bomba de Calor

Equipo de Ventana

Split (multisplit)

US

US

US, AS, LA

EU, AS, LA,

Refrigerante

22, 410A

22, 410A

22

22, 410A, 407C

Comercial

Uso Regional

Paquete (Rooftop)

Uso Regional Refrigerante 4

Terminales (PTAC)

Chillers

Global

Global

Global__________

22, 410A

22

123, 134a, 22, 410A

Substitutos del HCFC-22 En Equipos Nuevos Aplicaciones Primarias

Aceite

Potencial de Segregación

R-410A

Aire Acondicionado

POE

Muy Bajo

R-407C

Aire Acondicionado

POE

Moderado

SI

R-134a

Enfriadores de Agua (chillers)

POE

Ninguno

NO

Producto

Retrofit?

R410A fue seleccionado por su alto desempeño 5

NO

Desempeño en Aire Acondicionado R-134a

R-407C

R-410A

Termodinámica

+2%

-4%

-7%

Compresor

-3%

-1%

+5%

Intercambiadores de calor

-6%

-2%

+5%

Tuberías

-2%

0%

+2%

Eficiencia total ganada

-9%

-7%

+5%

Efecto en la Eficiencia (%)

6

Presiones Típicas de Operación HFC R-410A

3000 2500 HCFC R-22

2000 1500

Cond.

CFC R-12

Cond.

1000 Cond.

500

Evap. Evap.

Evap.

0 1950's

1960's a 1990's

1996….

Periodo

Presión de Evaporación @ 7° 7° C & Presión de Condensación @ 46 46° °C

7

Reconversión de Equipos de Aire Acondicionado Mejor aproximación a capacidad y eficiencia de R-22 La opción de reconversión de R-22 más eficiente del mercado Se recomienda el cambio a lubricante POE. Si el equipo contiene un aceite mineral, se requiere la adición de una cantidad de POE al sistema para lograr un adecuado retorno de aceite Requiere un mínimo de 20% de POE para sistemas de aire acondicionado No requiere cambio de válvula de expansión térmica

R407C

El menor potencial de calentamiento global (GWP) (1774) entre las opciones para reconversión Menores temperaturas de descarga que el R-22 Sin cambio de aceite* ni válvula de expansión** en la mayoría de las instalaciones Satisface las necesidades de los clientes que buscan una opción de remplazo directo (“drop in”) Capacidad y eficiencia levemente menores, aunque con temperaturas de descarga inferiores Puede usarse con lubricantes AB, MO, POE* si se usan tuberías de conexión cortas

R422D

Menores temperaturas de descarga que R-22

*El diseño de los sistemas puede variar; puede requerirse la adición de lubricante POE para garantizar un adecuado retorno de aceite ** El flujo de masa de R-422D es superior al de R-22, por lo que se recomienda una evaluación del dispositivo de expansión

8

Refrigeración – Sistema Central (Racks) Condensador Sala de Maquinas

Compresores

Características - Compresores en la sala de maquinas - Conexiones largas

9

Pros -Facil de instalar – Bastante difundido -Contratistas y usuarios estan familiarizados

Cons - Carga refrigerante grande - Fugas

Actual

Futuro

R22 R404A R407A R407F

N40 N20

Sistemas Distribuidos

Condensador

Caracteristicas - Compresor cerca de las vitrinas - Conexiones cortas

10

Condensador

Condensador

Pros

Cons

Actual

Futuro

- Cargas de refrigerante reducidas (50% de sistema central) - Fugas reducidas al ser emsambladas en fabrica -Mas eficiente debido a conexiones cortas y grupos de succión

- No siempre posible de instalar en algunos locales

R404A R407F

N40 N20

Requisitos en Sistemas de Refrigeración Hay una capacidad suficiente para mantener las temperaturas requeridas? Tendrá que trabajar el sistema más tiempo y consumir más energía?

Es el refrigerante miscible con el aceite de tal forma que retorne al compresor?

Que tanto contribuye el refrigerante al consumo de energía total y pico del sistema? (incluir toda la energía del sistema)

Capacidad

Retorno de Aceite

Eficiencia Un flujo bastante diferente

Sobrecalenta miento Necesario para proteger al compresor de posible retorno de líquido

Flujo Másico

Elección del Refrigerante

Puede requerir cambio de válvula TXV.

GWP Entre más bajo mejor (posibilidad de un impuesto basado en GWP a futuro)

Criterios Clave de Selección para Instalaciones Nuevas y Reconversiones 11

Requisitos para Reconversiones Costos de Proyecto y Otros P R O Y E C T O

o P E R A C I O N

Factor de Importancia 22

407F

407A

422B

427A

MO99

Sin cambios o ajustes de TXV No Cambio No Ajuste

Cambios y ajustes de TXV incrementan costos de proyecto

No cambio de aceite/Retorno de Aceite

Un cambio de aceite se requiere para el LT. Aceite Mineral no totalmente miscible con refrigerantes como 422B y MO99

Mantener Desempeño del Sistema (Capacidad)

Mejor Capacidad mantiene frescos los alimentos y reduce el tiempo de trabajo del sistema Mejor Capacidad

Minimizar Costos de Electricidad (eficiencia)

El costo de KWH para operar el sistema

Mantener el Supercalentamiento

Previene problemas de retorno de líquido al compresor Valor GWP

1,810

1,824

2,107

2,526

2,138

No favorable / No importante

12

¿Por qué importa esto?

Alternativas de Refrigerantes

2,264 Neutral/ Neutral

Favorable/ Importante

Seleccionando el Mejor Refrigerante Opciones Comerciales: 16 Refrigerantes

407A, 407C, 407F (LT) 421A, 422A, 422B 422C, 422D, 417A 427A, 424A, 428A, 507A, 404A, 434A R438

Moverse de confusión 13

Solución Comercial: 1 Refrigerante

Opciones Comerciales: 5 Refrigerantes

Mejor que un 95% Eficiencia

407A 407F (LT) 428A 404A 507A

No cambio TXV GWP < 2000 Eficiencia (95% + relativa a R22)

Genetron Performax™ LT La capacidad, flujo másico, eficiencia, GWP, supercalent. & solución a retorno de aceite

a la SOLUCIÓN

Refrigerantes con Bajo GWP - Honeywell’s Solstice™ Solstice™ HFO’s Producto Actual

No Inflamable

Ligeramente Inflamable (ASHRAE A2L)

Solstice yf GWP