R32, R452B, R454B: ¿Qué refrigerantes de bajo GWP puedo usar para reemplazar el R410A?

Alternativas de bajo GWP al R410A

Los fabricantes se están moviendo cada vez más hacia alternativas de bajo GWP y más rentables al R410A en aplicaciones de aire acondicionado. En esta página, exploraremos los usos, ventajas y desventajas de las siguientes alternativas: R32, R452B y R454B.

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La Enmienda Kigali de 2016 al Protocolo de Montreal, y otras restricciones, como las regulaciones europeas sobre el F-gas, han comenzado la reducción gradual del R410A y otros HFC. El objetivo es reducir las emisiones directas de carbono y frenar el calentamiento global.

La lista de sustitutos adecuados para estos refrigerantes es sustancial.

El R32, R454B y R452B tienen sus ventajas. Todos ellos son alternativas de bajo GWP con interesantes capacidades de rendimiento y eficiencia.

 

La reducción gradual del R410A ya ha comenzado en Europa y América del Norte, así como en otros países como Australia y Nueva Zelanda.

Este mecanismo de cuotas ya está afectando los precios y la disponibilidad. Esto, junto con las políticas nacionales que gravan la equivalencia de CO2, ha llevado a una creciente demanda de alternativas de bajo GWP.

Hay muchos refrigerantes de bajo GWP disponibles. El R32 es una opción popular, debido a su disponibilidad, rendimiento y eficiencia, pero el R454B y R452B también son convenientes y, potencialmente, ofrecen bajos costes de cualificación del sistema. Otras alternativas también están entrando en el mercado.

Para saber más sobre las regulaciones y opciones de refrigerantes

Los refrigerantes de bajo GWP son generalmente inflamables, lo que significa que las normas de seguridad y los códigos de construcción deben revisarse para reflejar su impacto potencial.

Esta inflamabilidad a veces conducirá a restricciones donde los sistemas se pueden instalar o la carga máxima, y ​​por lo tanto la capacidad, que se puede usar. También significa que los componentes deben ser compatibles con refrigerantes inflamables, para garantizar que no puedan considerarse una fuente de ignición.

La tecnología y los componentes adecuados para refrigerantes de bajo GWP están bien desarrollados y han estado disponibles en el mercado desde 2018, lo que permite a los fabricantes de equipos originales comenzar a crear sistemas compatibles.

Sin embargo, actualmente no hay un reemplazo perfecto para el R410A. Con cualquier alternativa de bajo GWP, los fabricantes de equipos originales deben lidiar con al menos un inconveniente, ya sea la inflamabilidad, la disponibilidad o la compatibilidad con los materiales. En cada caso, el desafío es encontrar el mejor compromiso para sus usuarios, objetivos y diseños.

Aunque la transición de los refrigerantes significa que las optimizaciones de componentes y sistemas son necesarias, las mejoras de coste y rendimiento pueden ser significativas a medio plazo.

Los sustitutos para R410A, R32, R452B y R454B,  se clasifican como 2L: medianamente inflamables.

Estos refrigerantes A2L ofrecen solo limitaciones moderadas a cargo de los sistemas de expansión directa y sin limitaciones para los sistemas de expansión indirecta, como los chillers, cuando se encuentran al aire libre o en salas técnicas. Pero independientemente de su ubicación, siempre se deben cumplir las normas locales de seguridad y los códigos de construcción.

Nuestro documento técnico sobre las posibilidades y limitaciones de los refrigerantes inflamables brinda alguna orientación sobre cómo aprovechar al máximo la oportunidad de manera segura.

R32, R452B y R454B tienen una clase de  toxicidad baja, "A", la misma que el R410A y R22.

R32, R452B y R454B son buenas opciones para sistemas de aire acondicionado. Sin embargo, la mejor opción varía según la aplicación. Los refrigerantes con GWP ultra bajo serán importantes a largo plazo.

Chillers Scrolls, Unidades rooftop y unidades de tratamiento de aire.

Medio plazo: R32, R452B, R454B

Largo plazo: R1234ze, R515B, R516A

Grandes chillers centrífugos y de tornillo (hasta 1,5 MW)

Medio plazo: R1233zd, R1336mzz (Z), R514A

Largo plazo: R1233zd, R1336mzz (Z), R514A

Bombas de calor específicas (aire a agua)

Medio plazo: R454C, R290

Largo plazo: R454C, R290

Bombas de calor específicas (salmuera a agua o agua a agua)

Medio plazo: R454C, R454B

Largo plazo: R454C

Sistemas A/A (Rooftops, unidades de tratamiento de aire, VRF, sistemas Split, CRAC)

Medio plazo: R410A, R32 o R454B (con la nueva arquitectura del sistema), R466 si es viable

Largo plazo: R32 o R454B (con nueva arquitectura del sistema), R466 si es viable, y quizás un cambio a una densidad menor si es necesario

 

Como sustituto directo del sistema R410A, el R32 tiene alrededor de un 10% más de capacidad. Como resultado, un nuevo sistema construido para R32 entregará una mayor capacidad de enfriamiento, o requerirá compresores de desplazamiento más pequeños para lograr la misma capacidad. Se esperan ganancias de eficiencia sobre el R410A, siempre que los diseños de sistema y componentes se hayan optimizado para R32.

Sin embargo, el R32 tiene una temperatura de descarga alta que puede limitar su rango operativo a menos que el problema se maneje por diseño o algún tipo de inyección.

El R452B es el equivalente más cercano al R410A en términos de capacidad y eficiencia. El R454B ofrece un poco menos de capacidad, pero tiene el beneficio de un GWP aún más bajo. Ambos refrigerantes permiten la conversión más rápida del R410A y, si el sistema usa el portfolio de componentes Danfoss, brindan flexibilidad multi-refrigerante, permitiendo la personalización.

Si es necesario un rediseño del sistema, el R32 es una buena opción con una buena relación $/TR o €/kW. Sin embargo, para aplicaciones que ya son muy eficientes desde el punto de vista energético, el simple uso de R452B o R454B minimizará los costes de rediseño del sistema, permitiendo la personalización de última hora en algunos casos. Para los usuarios finales y los propietarios de edificios, todas son opciones muy viables.

R32 en un chiller de aire acondicionado: impacto en el diseño del sistema

  • Requiere rediseño y dimensionamiento para lograr un rendimiento óptimo.
  • Necesidad de ajustar varios componentes y configuraciones, incluyendo la válvula de expansión, tubería de línea de líquido, línea de aspiración, válvula solenoide y línea de descarga.
  • El compresor podría estar sobredimensionado y puede ser necesario cambiarlo.
  • GWP es AR5-677 / 675-AR5 (medido en AR4)

R452B o R454B en un chiller de aire acondicionado: impacto en el diseño del sistema

  • Diseñado para estar cerca de una alternativa directa
  • Potencial flexibilidad multirefrigerante
  • El GWP es 698 para R452B y 466 para R454B, lo que significa que podría ser una solución a más largo plazo.

 

Resumen: Alternativas al R410A y rendimiento

En una nueva aplicación, el R32 se destaca como la alternativa más eficiente y con mejor rendimiento al R410A, pero necesita optimización. El R452B y R454B ofrecen una sustitución directa más fácil, junto con la flexibilidad de un sistema multi-refrigerante. El R454B también tiene un GWP más bajo, lo que significa que podría permanecer en uso durante más tiempo a medida que avanzan los estándares.

La elección del refrigerante para cada aplicación debe hacerse caso por caso. Cuando reemplaces el R410A, esto es lo que necesitas saber:

  • R452B: misma capacidad que R410A, con una eficiencia ligeramente mejor
  • R454B: capacidad ligeramente menor que R410A pero mejor eficiencia; menor GWP
  • R32: mejor eficiencia y alrededor de un 10% más de capacidad que R410A, dependiendo de la aplicación y el diseño del sistema

Para obtener más información sobre cómo pasar del R410A a alternativas de alto rendimiento con bajo GWP, como el R32, consulta los enlaces relacionados a continuación o contacta con tu representante local de Danfoss.