REFRIGERANTES - Clasificación Gases Refrigerantes - Regulación 2037/2000 del Parlamento Europeo y del Consejo -Nueva propuesta de reglamento 842/2006 -Comparativa 404 Vs 507 -Alternativas al R22

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CARBUROSMETALICOS

R-22

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CARBUROSMETALICOS

Info técnica refrigerantes

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CARBUROSMETALICOS

Tabla P-T diferentes gases

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CARBUROSMETALICOS

Clasificación por ODP y GWP

ODP

GW

P (C

O2;

100 a

ños)

6.000

8.000

4.000

2.000

10.000

0,5

R134a R141b

R124 R123

CO2 NH3 HC

R502

R407C

R410a

R22

R32

R11 R143a

R507 R404A

R125

R114

R12

R406A

R408A

R409A

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CARBUROSMETALICOS

Refrigerantes :

Analisis Situación Actual

Deficit de HCFC provocado por las restricciones

medioambientales. (Reglamento 2037/2000 de la C.E.sobre las

sustancias que agotan la capa de ozono).

Nuevo proyecto regulación CE más restrictivo, estableciendo

nuevos criterios teniendo en cuenta el efecto de caletamiento

de la atmósfera ( GWP ) para los HFC

Obligación de evitar y reducir al mínimo las fugas.

Inspecciones obligatorias de las fugas e instalaciones.

Necesidad de equipos detección fugas

Obligatoriedad de recuperación refrigerantes

Registro de datos

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CARBUROSMETALICOS

Regulación HCFC ( R-22 )

La normativa 2037/2000 del parlamento europeo limita las cantidades HCFC en el mercado a los siguientes niveles :

Año Reducción % Tn ODP

2001 0% 6678

2002 15% 5676

2003 55% 3005

2004 70% 2003

2005 70% 2003

2006 70% 2003

2007 70% 2003

2008 75% 1669

2009 75% 1669

2010 100% 0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Tn ODP

En el sept 2003 los fabricantes han agotado la cuota producción

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CARBUROSMETALICOS

Unidades refrigerantes

R134a

19%

R404A

19%

R407C

6%

R22

49%

BLENDS

6%

R410A

1%R22

R134a

R404A

R407C

R410A

BLENDS

R22 R134a R404A R407C R410A BLENDS TOTAL

4.000 1.600 1.600 520 80 510 8.310

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CARBUROSMETALICOS

Limitaciones HCFC por uso

Prohibido en aerosoles

Prohibido como disolvente ( desde 2002 )

Prohibiciones de uso como refrigerante – En todos los equipos nuevos AC, refrigeración (2004)

– HCFC virgen para mantenimiento equipos (2010)

– Prohibidos todos los HCFC (2015)

Prohibido como agente espumante – En espumas rigidas de poliestireno (2002)

– Poliuretano flexible (2003)

– Cualquier tipo de espumas (2004)

Prohibición sistemas de protección contra incendios y extintores que contengan halones

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CARBUROSMETALICOS

Reglamento 842/2006 ( I )

Articulo 3: CONTENCION

Obligación de tomar las medidas que sean viables desde un punto de vista técnico y económico para evitar y reducir al mínimo las fugas ( propietario )

Inspección de fugas

El requisito para los aparatos fijos de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor, así como de los sistemas de protección contra incendios es de al menos una inspección anual que deberá ser realizada por personal competente.

Cantidad de gas fluorado

en los aparatos

Frecuencia de la inspección

anual

> 3 kg Una vez

> 30 kg Dos

>300 kg Cuatro

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CARBUROSMETALICOS

Reglamento 842/2006( II )

SISTEMA DETECCION DE FUGAS:

Los operadores de aparatos fijos de aire acondicionado, sistemas detección incendios, bombas de calor que contengan más de 300 Kg de gas fluorado deberán instalar sistema detección de fugas. Que deben ser controlados una vez al año.

La autoridad competente podrá modificar la frecuencia de las inspecciones de fuga a la mitad si se instala un sistema de detección en las condiciones indicadas.

REGISTRO DE DATOS :

Los operadores de las aplicaciones con aparatos fijos con 3 Kg o más de gas fluorado deben mantener un registro de datos con información sobre la cantidad y el tipo de gas fluorado así como de las cantidades añadidas y recuperadas durante las actividades de mantenimiento.

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CARBUROSMETALICOS

Reglamento 842/2006( III )

Articulo 4 RECUPERACIÓN :

Los gases fluorados deben ser recuperados para su reciclado, regeneración o destrucción de los circuitos de refrigeración de :

– todos los aparatos de refrigeración

– Aire acondicionado y bombas de calor

– Aparatos que contengan disolventes

– Sistemas protección contra incendios

– Extintores

– Equipos conmutación alta tensión

– Gas fluorado contenido en un contenedor al final de su vida util.

– Del resto de aparatos en que sea viable.

La recuperación a efectos de reciclado de los gases

fluorados, tendrá lugar antes de la eliminación final de dichos

aparatos.

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CARBUROSMETALICOS

Reglamento 842/2006( IV )

Artículo 5 FORMACIÓN y CERTIFICACION

Se exigira a los Estados Miembros que establezcan programas para la formación y certificación del personal encargado de las inspecciones de fugas y de la recuperación, reciclado, regeneración y destrucción de los gases fluorados

A mas tardar el 4 de julio 2008 los Estados miembros estableceran o adaptaran sus propios requisitos de formación y certificación.

El operador de la aplicación se asegurará que el personal pertinente haya obtenido la certificación necesaria, lo que supone un conocimiento de la reglamentación y las normas aplicables, así como las competencias necesarias para la prevención de emisiones y recuperación de gases fluorados...

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CARBUROSMETALICOS

Reglamento 842/2006( V )

Articulo 6 : Presentación Informes...declaración por parte de los fabricantes de cantidades comercializadas y recuperadas.

Articulo 7 etiquetado: Indicar claramente que el producto o aparato contiene gases fluorados, su denominación química así como su cantidad.

Articulo 8 Control de uso

Articulo 9 Comercialización

– Ver tabla adjunta

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CARBUROSMETALICOS

Tabla gases Vs GWP

Hidrofluorocarburos (HFC):

HFC-23 CHF3 11700

HFC-32 CH2F2 650

HFC-41 CH3F 150

HFC-43-10mee C5H2F10 1300

HFC-125 C2HF5 2800

HFC-134 C2H2F4 1000

HFC-134a CH2FCF3 1300

HFC-152a C2H4F2 140

HFC-143 C2H3F3 300

HFC-143a C2H3F3 3800

HFC-227ea C3HF7 2900

HFC-236fa C3H2F6 6300

HFC-245ca C3H3F5 560

HFC-365mfc CF3CH2CF2CH3 890

Refrigerante GWP

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CARBUROSMETALICOS

Limitaciones por uso

Gases fluorados

Aplicación Fecha de la

prohibición

Gases fluorados

GWP > 150

Aire acondicionado en vehículos de turismo y

vehículos industriales ligeros

1 enero 2011 -

1 enero 2017

GsesFluorados de

efectoinvernadero

Contenedores no recargables, salvo para fines

analíticos e inhaladores dosificadores

4 julio 2007

HFC Y PCF Refrigerantes en sistemas no confinados de

evaporación directa

4 julio 2007

PCF Sistemas de protección contra el incendio y

extintores

4 julio 2007

GsesFluorados de

efectoinvernadero

Ventanas 4 julio 2007

GsesFluorados de

efectoinvernadero

Neumaticos 4 julio 2007

GsesFluorados de

efectoinvernadero

Espumas de un solo componente, salvo si su

utilización es necesaria para cumplir las

normas de seguridad nacionales

4 julio 2008

HFC Aerosoles innovadores 4 julio 2009

GsesFluorados de

efectoinvernadero

Calzado 4 julio 2007

Comparativo 404 vs 507

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CARBUROSMETALICOS

R 404 A

Alternativa casi azeotrópica a largo plazo para 502 y R-22 en retrofit y nuevas aplicaciones de

refrigeración para media-baja temperatura (-50 a -20ºC)

Propiedades físicas:

Composición (wt%) R-143a/R-125/R-134a = 44/52/4

Propiedad Unidades S.I. Unidades UK

Punto Burbuja -46.9(°C @1 atm) -51.0

Punto Rocío -46.1 (°C @1 atm) -51.0

Glide Evaporador 0.5 (°C @1 atm) 1.0

Presión Punto Burbuja 12.6 (bara @25°C) 164.9 (psia @77F)

Temperatura Critica 71.6 (°C) 160.8 (F)

Calor Latente Vaporización 144.0 (kJ/kg @25°C) 63.83 (Btu/lb @77F)

Coeff. Vol. Therm. Exp. 0.0038 (1/K 0-20°C) 0.002292 (1/F 40-80F)

Densidad Vapor Saturado 5.42 (kg/m³ @nBpt) 0.339 (lb/cuft @nBpt)

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CARBUROSMETALICOS

R 507

Alternativa azeotrópica a largo plazo para 502 y R-22 en retrofit y nuevas aplicaciones de

refrigeración para media-baja temperatura (-50 a -20ºC)

Propiedades físicas:

Composición (wt%) R-125/R-143a = 50/50

Propiedad Unidades S.I. Unidades UK

Punto Burbuja -47.48 (°C @1 atm) -53.45 (F @14.7psia)

Punto Rocío -47.47 (°C @1 atm) -53.45 (F @14.7psia)

Glide Evaporador 0.0 (°C @1 atm) 0.0 (F @14.7psia)

Presión Punto Burbuja 12.89 (bara @25°C) 168.6 (psia @70F)

Temperatura Critica 70.2 (°C) 158.4(F)

Calor Latente Vaporización 140.1 (kJ/kg @25°C) 62.1 (Btu/lb @70F)

Coeff. Vol. Therm. Exp. 0.003876 (1/K 0-20°C) 0.002321 (1/F 40-80F)

Densidad Vapor Saturado 5.528 (kg/m³ @nBpt) 0.345 (lb/cuft @nBpt)

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CARBUROSMETALICOS

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CARBUROSMETALICOS

Diagrama fases para mezclas

Diagráma tipico de fases Tª Vs Composición para una mezcla binaria

100%

TªB

Componente A

Componente B

Tª

composición

G

L

L+G

100% 0%

0%

TªA Deslizamiento Tª eb o glide

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CARBUROSMETALICOS

Glide 404.....0,5ºC

GLIDE: Deslizamiento de Temperatura Variación de la temperatura en el proceso de evaporación a presión constante

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CARBUROSMETALICOS

Diagrama azeotropo

Azeotropo: mezcla liquida de 2 o más componentes que poseen un único punto de ebullición constante y fijo y que al pasar al estado vapor se comporta como un líquido puro o sea como si fuese un solo componente

-47,3

-48,1

R143 R125 50/50

-46,5 Tª

composición

G

L

L+G

R507 mezcla azeotropica

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CARBUROSMETALICOS

Diagrama no azeotropo

Mezcla no azeotropica: mezcla liquida de 2 o más componentes que no poseen un único punto de ebullición. Al pasar al estado vapor el elemento más volatil tiene una mayor concentración, por lo que la fase gas y liquido

tienen diferente composición

-47,3

-48,1

R143 R125 52/44

-46,5 Tª

composición

G

L

L+G

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CARBUROSMETALICOS

404 Vs 507

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CARBUROSMETALICOS

Comparativa

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CARBUROSMETALICOS

Comparativo Técnico 404 Vs 507

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CARBUROSMETALICOS

Comparativa COP

COP: Coefficient of Perfomance. Mide el cociente entre el frío obtenido y el trabajo de compresión necesario

Sustitutos directos (drop in) del R22 -Dupont: Isceones, R417, R422...

-Arkema: FX100 -Otros: RS44, RS45, RS52

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CARBUROSMETALICOS

R417.... Alternativa de futuro ???

Mezcla no azeotrópica alternativa a R 22 a base de HFC en aplicaciones drop in y equipos nuevos de refrigeración y aire acondicionado .

Carga igual a la nominal de R 22 con receptor de líquido. Carga fase líquida. Sustituto definitivo

Propiedades físicas:

Composición (wt%) R-125/R-134/R-600 = / /

Propiedad Unidades S.I. Unidades UK

Punto Burbuja -41.8 (°C @1 atm) (F @14.7psia)

Punto Rocío -36.7.1 (°C @1 atm) (F @14.7psia)

Glide Evaporador (°C @1 atm) (F @14.7psia)

Presión Vapor 9.85 (bara @25°C)

Presión Crítica 42.42 (bara @25°C) (psia @70F)

Temperatura Critica 89.9 (°C) (F)

Calor Latente Vaporización 203.4 (kJ/kg @25°C) (Btu/lb @70F)

Coeff. Vol. Therm. Exp. (1/K 0-20°C) (1/F 40-80F)

Densidad Vapor Saturado 5.63 (kg/m³ @nBpt) (lb/cuft @nBpt)

º

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CARBUROSMETALICOS

R417, FX100, RS44...Vs R22

Estos sustitutos tienen como gran ventaja el ser sustituto directo sin cambio de aceites de las instalaciones existentes de R22 pero....

Mezcla no azeotropica, en caso de fugas se tiene que sustituir todo

Precio elevado (aprox 5 veces el del R-22)

Fabricantes equipos no lo utilizan en ningún equipo nuevo.

En muchos casos contienen hidrocarburos inflamables

Dependencia de los fabricante Vs patente

Algunos no tienen denominación Ashrae R-....

Vida útil de los equipos actuales de R-22 hasta la desaparición del R-22 en 2010 o 2015 ?

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CARBUROSMETALICOS

Definiciones interesantes

ODP: Destrucción capa de Ozono. CFC y HCFC. Regulado Protocolo Montreal Normativa 2037/2000

GWP: Efecto Invernadero. Nueva normativa 842/2006 recientemente publicada

AZEOTROPO: Mezcla de gases de pto de ebullición similar que se comportan como una sustancia pura.

Las fases gas y líquido son prácticamente iguales en composición

Se puede cargar por fase gas

COP: Coefficient of Perfomance.

Mide el cociente entre el frío obtenido y el trabajo de compresión necesario

Interesa refrigerantes con el mayor COP posible

GLIDE: Deslizamiento de Temperatura

Variación de la temperatura en el proceso de evaporación a presión constante

Puede afectar al sobrecalentamiento de evaporación, se corregirá recalibrando la válvula de expansión

Se da en compuestos no azeotropicos

Gracias