R-32 PRESENTACIÓN LÍNEA DE PRODUCTO HAIER R32 ABRIL 2016 SABADELL

Ponente: Juan Ignacio Fandos Monfort. Profesor de sistemas energéticos. I.E.S. Llombai Avenida Cardenal Tarrancón nº 7 12530 Burriana (Castellón) 964736295 [email protected]

APARTADOS R32 COMO REFRIGERANTE. (¿QUÉ ES EL R32?) 2. F-GAS Y R32. (¿POR QUÉ USAR EL R32?) 3. RSIF Y R32. (¿CÓMO USAR EL R32?) 1.

R32 COMO REFRIGERANTE EL R32, es un compuesto químico de fórmula:

CH2F2 Difluorometano (R32) Peso Molecular: 52,02 g/mol T ebullición: -51,7ºC Calor de vaporización: 360,24 kJ/kg Presión de vapor (20ºC): 13,8 bar Temperatura Crítica .78,4ºC Presión Crítica: 53,8 bar

El R32 es un gas que muchos fabricantes de equipos de aire acondicionado proponen como refrigerante en sus equipos, junto al R410A. Asimismo es uno de los gases componentes del R410A. R 410A

+

R32 (50 %)

R125 (50 %)

Comparación Presión de vapor R32.

Fuente: Jeng-ShiangTsaih, Patech Fine Chemicals Co., Ltd.

Procedencia datos experimentales.

Estudio realizado con una bomba de calor doméstica de 5 Ton (17,5 kw)

COP y EER

Fuente:

Drop-in Performance of Low GWP Refrigerants in a Heat Pump System for Residential Applications. Atharva Barve and Lorenzo Cremaschi School of Mechanical and Aerospace Engineering, Oklahoma State University, Stillwater, OK, USA

Capacidad Frigorífica

Temperatura de descarga.

Limitaciones de uso del R32

Fuente: Guo, Weihua; Ji, GaoFeng; Zhan, Honghong; and Wang, Dan, "R32 Compressor for Air conditioning and Refrigeration applications in China" (2012). International Compressor Engineering Conference. Paper 2098.

Comparación con otros refrigerantes.

Fuente:

Refrigerante

Relación de presiones

COP teórico

COP experimental

Temperatura Evaporación óptima

R22

3,67

3,36

3,07

13

R134a

3,34

3,77

3,22

10

R32

3,54

3,90

3,47

8

Experimental investigation on the performance of air conditioner using R32 Refrigerant T D J Prabha, Dr. V Rambabu Mechanical engineering Department, GMR Institute of technology, Rajam, Srikakulam district, A P, India

Comparación características R32 con R410A

Fuente:

Danfoss Comercial Compressors, Chillventa 9 octubre 2012 Dewitte

Comparación características R32 con R410A El uso de R32 en climatización, comporta una mejora en el diseño de los compresores, para adaptarlo a sus características: Aumento de: Capacidad frigorífica en 7% Par motor en un 9% Relación de presiones. Reducidas relaciones volumétricas Temperatura descarga en 22%

Reducidos desplazamientos.

Inyección de Líquido

Disminución del: Flujo másico en un 30%

Fuente:

Nuevo diseño del paso de gas.

Danfoss Comercial Compressors, Chillventa 9 octubre 2012 Dewitte

Limitaciones de uso del R32 El R410A ya tenía limitación de uso en congelación de alimentos (baja temperatura). La mayor temperatura de descarga del R32 aconseja no usarlo tampoco en conservación de alimentos. En el caso de querer usarlo en usos distintos de climatización es necesario usar sistemas de inyección de líquido en aspiración, considerando el desarrollo de nuevos aceites.

Fuente: Xu, Hongling;Yan, Chao; Watts, Stéphane; and Ginies, Pierre, "R32 Scroll Compressors Technology" (2012). International Compressor Engineering Conference. Paper 2122.

Limitaciones de uso del R32

La utilización del R32 para climatización (área verde) es posible con compresores de R410A. El uso del R32 como bomba de calor o bomba de calor aire-agua (área amarilla), requiere del empleo de compresores optimizados para R32. Fuente:

R32 And HFOs As Low-GWP Refrigerants For Air Conditioning Hung Pham, Rajan Rajendran Emerson ClimateTechnologies Inc. Sidney, Ohio 45414 USA

Mejora con el uso de válvula de inyección (EVI)

Fuente:

Danfoss Comercial Compressors, Chillventa 9 octubre 2012 Dewitte

Mejora con el uso de válvula de inyección (EVI) Refrig.

TE/TC

EVI

Qe (kW)

W (kW)

EER

TD

R32

7/54

No

33,9

11,0

3,1

118

R32

7/54

Sí

39,1

11,8

3,3

102

R32

-12/32

No

21,3

6,4

3,3

103

R32

-12/32

Sí

25,6

7,0

3,6

92

Aument Capac.

Aument EER

15%

7%

20%

9%

Este estudio se realizó en un compresor Scroll de 10 Ton (35 kW). TE: Temperatura Evaporación. TC: Temperatura Condensación. TD: Temperatura Descarga. Qe : Potencia frigorífica. W: Potencia Eléctrica.

Fuente: Guo, Weihua; Ji, GaoFeng; Zhan, Honghong; and Wang, Dan, "R32 Compressor for Air conditioning and Refrigeration applications in China" (2012). International Compressor Engineering Conference. Paper 2098.

Miscibilidad del Aceite con el R32. El R32 no se puede utilizar con aceites minerales, se recomienda su uso con aceites POE. Si bien, ciertos aceites POE usados con el R410A presentan problemas de miscibilidad con el R32. En el caso de utilizar R32 en una máquina de R410A, podrían aparecer problemas de retorno de aceite.

Fuente: Jeng-ShiangTsaih, Patech Fine Chemicals Co., Ltd.

Miscibilidad del Aceite con el R32.

Fuente: Jeng-ShiangTsaih, Patech Fine Chemicals Co., Ltd.

Miscibilidad del Aceite con el R32.

Fuente: Guo, Weihua; Ji, GaoFeng; Zhan, Honghong; and Wang, Dan, "R32 Compressor for Air conditioning and Refrigeration applications in China" (2012). International Compressor Engineering Conference. Paper 2098.

Mejoras en los compresores con R32. Para optimizar el funcionamiento del R32, se deben utilizar compresores diseñados para ese gas. Estas mejoras comportan un nuevo diseño de la caracola y una mayor circulación de aceite en el compresor.

TE/TC

MCA

Qe kW

W kW

EER

TD

7/54

No

6,96

2,42

2,87

118

Sí

6,98

2,38

2,93

113

Variación

+0,2%

-1,8%

+2,0%

-5ºC

No

2,53

1,59

1,58

150

Sí

2,63

1,58

1,66

142

Variación

+3,8%

-1,3%

+5,0%

-8ºC

-12/38

Fuente: Guo, Weihua; Ji, GaoFeng; Zhan, Honghong; and Wang, Dan, "R32 Compressor for Air conditioning and Refrigeration applications in China" (2012). International Compressor Engineering Conference. Paper 2098.

Propuestas substitutos del R32.

Fuente:

Honeywell-AC-high-ambient-2014-10

Otras alternativas.

Otras alternativas.

R32: Reducido PCA.

R32 PCA: 675 PDO: 0

Fuente:

Danfoss. A step towards more environmentally friendly air conditioning systems.

R32: Tasas. Refrigerante

PCA

Tasa (€/kg) En año 2017

Precio (€/kg) En año 2015

R 32

550

11

5,40

R 152a

120

0

5,40

R 134a

1,300

26

5,40

HFO 1234yf

4

0

152,00

R 404A

3,784

75,68

5,40

R 407C

1,663

33,05

5,40

R 407A

1,990

39,80

5,40

R 410A

1,975

39,50

5,40

R 449A (XP40)

1,307

26,15

17,26

R 407A

R-513A (XP10) 572

11,44

23,90

R 134a

R 438 A (MO99)

28,40

14,00

R 22

2,151

Sustituye a

R 404A

R32 es un gas inflamable.

R32 es un gas inflamable.

Fuente:

Honeywell-AC-high-ambient-2014-10

R32 es uno de los gases menos inflamables de los gases inflamables. Según el artículo 2 de la “General High Pressure Gas Safety Regulations”. Gases con un límite inferior de inflamabilidad superior al 10% y una diferencia entre el límite inferior y el límite superior inferior al 20%, son considerados como inflamables. Nota: Esta normativa no es aplicable en España.

Fuente:

Risk Assessment of Mildly Flammable Refrigerants. The Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers

R32 es uno de los gases menos inflamables de los gases inflamables.

Probabilidad de ignición en instalaciones domésticas de A/A

Lugar

Modelo

R32

Almacén

Pequeño almacén

3,6 x 10-11

Instalación

Recinto 3,24 m2

4,0 x 10-11

Uso (interior)

Habitación 9,9 m2

9,9 x 10-10

Uso (exterior)

Recinto 3,24 m2

3,6 x 10-11

Mantenimiento

Recinto 3,24 m2

2,6 x 10-10

Retirada

Recinto 3,24 m2

2,5 x 10-11

10-11 corresponde a uno entre 100,000 millones.

Fuente:

Risk Assessment of Mildly Flammable Refrigerants. The Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers

R32 es uno de los gases menos inflamables de los gases inflamables. Comparación PCA y LFL (Límite inferior de infamabilidad) de varios refrigerantes. La elección del R32 como refrigerante en clima es obvia. Es el que reúne ambos condicionamientos, bajo GWP y el más alto LFL de los refrigerantes inflamables.

Fuente: Jeng-ShiangTsaih, Patech Fine Chemicals Co., Ltd.

Productos de la combustión de los HFC. • Los refrigerantes fluorados al quemarse producen humos tóxicos, siendo el fluoruro de hidrógeno (HF) un componente de esos humos. La combustión del R32 no produce más HF que cualquier otro.

• Fluoruro de Hidrógeno se empieza a producir a temperaturas entre 570ºC y 590ºC. Otros refrigerantes de uso común R410A, R407C, R404A, R134A, y R22 , también empiezan a descomponerse a la misma temperatura.

• R32 produce menos HF (5ppm) que el equivalente con R22 (70 ppm).

Fuente: R32: The Australian view, november 13 2013. Extracto de : the cooling post.

Precauciones en el uso de refrigerantes inflamables. • Trabajar en una zona bien ventilada. • Eliminar fuentes de ignición a menos de tres metros del equipo. • Usar un detector adecuado para advertir de la presencia de gas inflamable en el ambiente. • Tener un extintor cercano. • Asegurarse que la máquina recuperadora es apropiada para usarla con refrigerantes inflamables.

Fuente:

R32 for Air Conditioning - a low GWP, low flammable solution. The Air Conditioning and Heat Pump Institute (ACHPI)

Conclusiones. El R32 es un refrigerante poco inflamable, tiene un PCA bajo y ofrece unas características termodinámicas muy favorables, mejorando el COP y capacidad frigorífica de otros refrigerantes disponibles. Tiene una alta densidad, lo que redunda en equipos y compresores de menor tamaño. Su elevada temperatura de descarga e incompatibilidad con algunos aceites, hace que no se pueda usar como substituto del R410A y requiere el uso de compresores y aceites especialmente diseñados para R32. Su elevada temperatura de descarga no es problema para el uso en los equipos de aire acondicionado, pero precisa de medidas adicionales como la inyección de vapor frío en aspiración si se quiere usar para media y baja temperatura.

R32 y F-Gas REGLAMENTO (UE) No 517/2014 DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 16 de abril de 2014 sobre los gases fluorados de efecto invernadero y por el que se deroga el Reglamento (CE) no 842/2006 http://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R0517&from=EN

Prohibiciones.

15. Sistemas partidos simples de aire acondicionado que contengan menos de 3 kg 1 de enero de 2025 de gases fluorados de efecto invernadero o cuyo funcionamiento dependa de ellos, con un PCA igual o superior a 750

Cuotas de Comercialización.

Fuente:

Bitzer: New EU f-gas regulation.

Comparación PCA diversos refrigerantes.

Fuente:

Intarcon.

Interpretación limitaciones.

Fuente:

Bitzer: New EU f-gas regulation.

R32 y RSIF Real Decreto 138/2011, de 4 de febrero, por el que se aprueban el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias. https://www.boe.es/boe/dias/2011/03/08/pdfs/BOE-A-2011-4292.pdf

Clasificación Refrigerantes.

Limites de aplicación del reglamento.

El reglamento no se aplica Refrigerantes Refrigerantes Refrigerantes L1 L2 L3 < 2,5 kg < 0,5 kg < 0,2 kg

Tipos de instalaciones.

Nivel 1

Instalaciones formadas por uno o varios sistemas frigoríficos independientes entre sí con una potencia eléctrica instalada en los compresores por cada sistema inferior o igual a 30 kW siempre que la suma total de las potencias eléctricas instaladas en los compresores frigoríficos no exceda de 100 kW, o por equipos compactos de cualquier potencia, siempre que en ambos casos utilicen refrigerantes de alta seguridad (L1), y que no refrigeren cámaras o conjuntos de cámaras de atmósfera artificial de cualquier volumen.

Nivel 2

Instalaciones formadas por uno o varios sistemas frigoríficos independientes entre sí con una potencia eléctrica instalada en los compresores superior a 30 kW en alguno de los sistemas, o que la suma total de las potencias eléctricas instaladas en los compresores frigoríficos exceda de 100 kW, o que enfríen cámaras de atmósfera artificial, o que utilicen refrigerantes de media y baja seguridad (L2 y L3)

Empresa Frigorista de Nivel 2. • Para montar, poner en servicio, mantener, reparar y desmantelar las instalaciones hasta de Nivel 2, la empresa frigorista deberá poseer en plantilla, un técnico titulado. • Deberá tener suscrito un seguro de responsabilidad civil profesional u otra garantía equivalente que cubra los posibles daños derivados de su actividad por un importe mínimo de 900.000 euros. • Asimismo deberá disponer de un plan de gestión de residuos. • En todo caso deberá disponer de los medios técnicos que se especifican en la Instrucción técnica complementaria IF-13.

Necesidad de proyecto en las instalaciones de Nivel 2.

Las instalaciones frigoríficas de Nivel 2 requerirán la elaboración de un proyecto suscrito por un técnico titulado competente que será responsable de que la instalación cumple con las exigencias reglamentarias.

Clasificación del R32.

Definición Límite Práctico.

Límite Práctico

Concentración máxima admisible, por razones de seguridad, expresada en kg/m3, de gas refrigerante en un local habitado.

En sistemas directos e indirectos abiertos no ventilados la carga máxima de refrigerante en kg. contenida en un sistema de refrigeración no podrá sobrepasar el valor resultante de multiplicar: El límite práctico del refrigerante utilizado en kg/m3 por el volumen de cálculo en m3. Este volumen de cálculo será el correspondiente al espacio más pequeño ocupado habitualmente por personas, en donde estén emplazados componentes que contengan refrigerante.

Cálculo carga máxima de refrigerante en un local.

Carga máxima (kg) = L.P. (kg/m3) x Volumen local (m3)

Ejemplo: para el R32 el límite práctico es de 0,054 kg/m3. Si tenemos una habitación de dimensiones 3 m x 4 m x 2,5 m Su volumen es de: V = 3 m x 4 m x 2,5 m = 30 m3 La máxima carga que pondrá tener un split con R32 en esta habitación será: Carga máxima = 30 m3 x 0,054 kg/m3 = 1,62 kg

Clasificación de los sistemas de refrigeración.

Tipo 1 Sistema de refrigeración instalado en un espacio ocupado por personas, no considerado como una sala de máquinas específica. Tipo 2

Sistema de refrigeración con el sector de alta presión instalado en una sala de máquinas específica o al aire libre.

Tipo 3

Sistema de refrigeración con todas las partes que contienen refrigerante situado en una sala de máquinas específica o al aire libre.

Clasificación de los locales. Categoría A

Locales que pueden estar abiertos al público, y que normalmente están ocupados por personas con una capacidad limitada de movimientos para responder ante una emergencia (a título meramente de ejemplo se indican los siguientes: hospitales, asilos, sanatorios, prisiones, comisarías de policía, residencias de ancianos o guarderías)

Categoría B

Locales donde las personas pueden pernoctar y locales en los que no se controla el número de personas presentes o a los que tiene acceso cualquier persona no familiarizada con las medidas de seguridad personales requeridas (a título meramente de ejemplo se indican los siguientes: teatros, cines, auditorios, salas de baile, salas de espectáculos, salas de exposición, bibliotecas, museos, supermercados, centros comerciales, centros de enseñanza, centros deportivos, iglesias, estaciones de transporte público, hoteles, restaurantes, o viviendas).

Categoría C

Locales donde sólo puede reunirse un número limitado de personas, de las cuales alguna de ellas estará familiarizada con las medidas generales de seguridad (a título meramente de ejemplo se indican las siguientes: despachos profesionales, oficinas, laboratorios, o lugares de trabajo en general).

Categoría D

Locales no abiertos al público y a los que tienen acceso sólo personas autorizadas que estarán familiarizadas con las medidas de seguridad generales del establecimiento (a título meramente de ejemplo se indican los siguientes: centros de producción, industrias químicas o alimentarías, fábricas de hielo, almacenes frigoríficos o áreas restringidas de supermercados).

IF04: Refrigerantes del grupo 2.

En general, los refrigerantes del grupo L2 no estarán permitidos en sistemas directos, indirectos abiertos o indirectos abiertos ventilados, para aplicaciones en acondicionamiento de aire o calefacción de bienestar. Esto ha sido matizado por el ministerio, se permiten refrigerantes del grupo 2, siempre que: - La Carga Máxima sea inferior a la calculada multiplicando el Límite Práctico por el Volumen. - La Carga de Refrigerante no supere 2,5 kg en ningún caso. - La empresa instaladora sea de nivel 2. - Se legalice la instalación mediante proyecto.