R32 - para sistemas de ar condicionado ecológicos e bombas de calor

R32 Danfoss

A indústria da refrigeração e ar condicionado teve um enorme progresso ao longo das últimas duas décadas na redução da utilização de refrigerantes com potencial de deterioração do ozônio. Os objetivos iniciais do Protocolo de Montreal, estabelecido em 1987, para a redução de emissões de substâncias que deterioram a camada de ozônio estão sendo cumpridos e superados. Uma outra consequência destas iniciativas está no fato de que nos anos 90 e início do século atual, existia uma incerteza considerável com relação às futuras opções de refrigerantes. Agora, um novo caminho começou a surgir, definido pela agenda global sobre as alterações climáticas e o aquecimento global. 

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Nosso maneira de lidar com o meio ambiente deve ser mudada. Por isso, os governos em todo o mundo estão regulamentando o seu uso em um esforço para diminuir os impactos ambientais negativos. 

Numa perspectiva global, a tendência é de que a indústria esteja se dirigindo cada vez mais rumo aos refrigerantes naturais nas situações tecnologicamente viáveis. Os refrigerantes sintéticos continuam a desempenhar um papel importante na indústria da refrigeração e ar condicionado, mas isso acontece em sistemas de carga mínima e com novas substâncias com baixo potencial de aquecimento global. 

Os fabricantes de refrigerantes estão respondendo com o desenvolvimento de novos produtos e os fabricantes de equipamentos estão projetando tecnologias e sistemas mais eficientes que minimizem a carga dos refrigerantes. Eles também estão testando, selecionando e qualificando novos refrigerantes. 

A Danfoss incentiva o desenvolvimento e uso adicional de refrigerantes com baixo potencial de aquecimento global para ajudar a retardar e, em última análise, reverter o processo de aquecimento global, ajudando a garantir o bem-estar global e o desenvolvimento econômico, juntamente com a futura viabilidade de nossa indústria. Permitiremos que os nossos clientes atinjam estas metas em termos de refrigerantes, enquanto continuamos a melhorar a eficiência energética do equipamento de refrigeração e ar condicionado. 

 
A lista de Substâncias Adequadas é bem pequena, mas está crescendo
Uma nova classe de refrigerante medianamente inflamável chamada A2L é um dos temas desta discussão. Os clientes estão testando especificamente os refrigerantes R32, R1234yf e R1234ze, já que estes fornecem um baixo potencial de aquecimento global (GWP), nenhum potencial de deterioração do ozônio (ODP) e uma inflamabilidade relativamente baixa. 

Os testes realizados anteriormente com o R32 foram satisfatórios e parece possível que essa substância se mantenha no mercado. A indústria de HVAC na China está focada neste refrigerante. Na tabela 1, o impacto de potencial de aquecimento global e potencial de depleção da camada de ozônio são apresentados. O nível do potencial de aquecimento global do R32 é moderado, mas quando comparado ao R410A, o R32 representa apenas um terço do potencial de aquecimento global.

Refrigerante

ODP
(R11=1,0)

Baixo potencial de aquecimento global
IPCC AR4
(CO
2=1)

R22

0.055

1810

R410A

0

2088

R407C

0

1770

R32

0

675

R1234yf

0

4

R290

0

6.3

CO2

0

1

 

A inflamabilidade e a toxidade são dois índices de avaliação de segurança. Em geral, a baixa inflamabilidade de um refrigerante possui relação com o fato de ele possuir um maior potencial de aquecimento global. O R32 é classificado como 2, o que significa que é um refrigerante suavemente inflamável, enquanto o R290 possui uma inflamabilidade maior e é classificado como 3.

A classe de toxicidade do R32 é igual ao refrigerante atual, R410A e R22, e é classificada como nível "A" - baixa toxicidade.

A propriedade termodinâmica tem um grande impacto no sistema e no desempenho do compressor. A figura 1 é um breve resumo da comparação entre o R32 e o R410A.

Comparação do R32 com o R410A [%]

• Pressão saturada: O R32 possui uma pressão semelhante à do R410A. Isso pode facilitar o desenvolvimento em um sistema com R32, baseado em uma plataforma R410A. 
• Temperatura crítica: O R32 possui uma temperatura crítica mais elevada, o que resulta em um maior COP. 
• Calor latente de vaporização: O calor necessário para evaporar o R32 é superior ao do R410A, para que a taxa de vazão de massa por capacidade de refrigeração necessária da unidade seja menor e o COP seja maior. 
• Expoente isentrópico: Isso pode impactar a relação de pressão do sistema e também a temperatura de descarga. Por isso, a relação de pressão do R32 é um pouco superior à do R410A.
• Capacidade de refrigeração volumétrica: O R32 tem uma capacidade de refrigeração volumétrica significativamente mais elevada do que o R410A, o que pode ajudar a reduzir o tamanho da tubulação do sistema e aumentar a eficiência. 
• Densidade: A densidade do R32 é muito menor do que a do R410A, por isso, a quantidade de carga é menor e como o potencial de aquecimento global é medido por kg, o impacto climático total do refrigerante no sistema é ainda menor do que o sugerido pelo potencial de aquecimento global. 

 
 
Se comparado ao R410A mencionado acima, o R32 possui uma melhor eficiência de sistema e necessita de uma menor carga de refrigerante. O problema significativo é que o R32 tem uma temperatura de descarga alta. A sua consequência direta é a degradação do óleo que pode causar várias falhas do compressor, como a gripagem do rolamento, baixa eficiência do sistema e do compressor. Portanto, a temperatura de descarga deve ser limitada a um nível aceitável para assegurar que o sistema e o compressor funcionem normalmente. Geralmente, isso acontece para controlar a temperatura de descarga por refrigerante. Como mostrado na figura 2, uma parte do fluido condensado é injetado para percorrer uma válvula de injeção eletrônica, que absorve o calor do gás comprimido intermediário para vaporizar. Assim, a temperatura de descarga pode ser diminuída efetivamente. E a taxa de fluxo de massa injetada pode ser facilmente modulada pela válvula de injeção.

Sistema de injeção de líquidos

Juntando as razões acima mencionadas, o R32 pode ser um refrigerante favorável ao meio ambiente para a utilização em sistemas de corrente alternada e bombas de calor.

A Danfoss desenvolve proativamente produtos para refrigerantes de baixo potencial de aquecimento global, como o R32.
A Danfoss oferece uma nova gama de compressores scroll para R32 na Chillventa 2012. Os compressores são testados por clientes na China e também já foram testados na Europa.

Os nossos trocadores de calor MCHE e MPHE são projetados para exigir uma carga mínima de refrigerante, o que os torna ideais para uso com R32. Atualmente, os clientes estão testando nossos produtos em suas próprias aplicações.

A Danfoss testou com sucesso os componentes de linha e desenvolveu dispositivos de expansão termostática. Além disso, os controladores e dispositivos de expansão eletrônica estão disponíveis para teste por clientes.

Para obter mais informações sobre testes e para encomendar os compressores, entre em contato com sua empresa local de vendas da Danfoss.