proyecto comparacion refrigerantes

Comparativa de nuevos gases ecológicos
Proyecto
Comparativa de nuevos gases ecológicos
Centro Eraiken, Vitoria
ANTECEDENTES
El martes 20 de mayo de 2014 se publicó en el Diario Oficial de la Unión Europea el
Reglamento (UE) Nº 517/2014 sobre gases fluorados de efecto invernadero, que deroga el
anterior Reglamento (CE) Nº 842/2006.
Esta nueva normativa tiene como objetivo último la protección del medio ambiente mediante
la reducción de las emisiones de gases fluorados de efecto invernadero y para ello determina
las normas sobre el uso y prohibiciones, la recuperación y la destrucción de este tipo de gases.
También establece condiciones para la comercialización de productos y sistemas que
contengan estos refrigerantes, planteando una reducción gradual de las cantidades de
hidrofluorocarburos que pueden comercializarse y asignando incluso cuotas de
comercialización a los productores e importadores.
El reglamento concede además mucha importancia a la formación y certificación de empresas
y personas que vayan a desempeñar tareas de instalación, mantenimiento, controles de fugas
y recuperación de gases fluorados de efecto invernadero.
A continuación vamos a centrarnos en dos de los puntos más importantes de esta
reglamentación, las prohibiciones de uso y los controles de fugas.
PROHIBICIÓN
Quedará prohibido a partir del 1 de enero de 2020 el uso de gases fluorados de efecto
invernadero con un potencial de calentamiento atmosférico (PCA) igual o superior a 2500, para
revisar o efectuar el mantenimiento de aparatos de refrigeración con un tamaño de carga de
40 toneladas equivalentes de CO2 o más.
Hasta el 1 de enero de 2030 esta prohibición no se aplicará en los gases regenerados y
correctamente etiquetados y en los gases reciclados, siempre que estos gases se hayan
recuperado de los aparatos de refrigeración existentes. Estos gases reciclados sólo podrán ser
usados por la empresa que haya realizado la recuperación como parte del mantenimiento o la
revisión o la empresa para la que se haya realizado.
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En la siguiente tabla se observa el resumen de lo mencionado anteriormente:
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Sanciones:
Se prevén sanciones que serán establecidas por los Estados miembros, quienes tomarán las
medidas necesarias para garantizar su aplicación. Los Estados tendrán que informar a la
Comisión de estas sanciones antes del 1 de enero de 2017.
CONTROL DE FUGAS
En el reglamento se hace especial hincapié en el control de fugas, que han de ser realizados
por empresas certificadas de acuerdo con lo estipulado en dicha reglamentación.
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Estos controles se efectuarán en aparatos (aparatos fijos de refrigeración, aire acondicionado,
bombas de calor…) que contengan gases fluorados de efecto invernadero en cantidades
equivalentes a 5 toneladas de CO2 o superiores, pero están exentos los sellados
herméticamente que contengan una cantidad inferior a 10 toneladas equivalentes de CO2,
siempre que estos aparatos estén debidamente etiquetados conforme están sellados.
Hasta el 31 de diciembre de 2016 no estarán sujetos a control de fugas los aparatos que
contengan menos de 3 kg de gases o los sellados herméticamente que contengan menos de 6
kg.
Las frecuencias estipuladas para los controles de fugas son las siguientes:
En cuanto a los sistemas de detección de fugas, en el reglamento dicen que los operadores o
empresas mantenedoras velarán por que los aparatos que contengan 500 toneladas
equivalentes de CO2 o más tengan instalados estos sistemas y que han de someterse a un
control al menos una vez al año para garantizar su funcionamiento adecuado.
Los operadores han de llevar un registro de los controles de fugas efectuados y almacenar los
datos de los registros (a menos que se almacenen en una base de datos creada por las
autoridades competentes de los estados miembros) durante al menos 5 años.
También han de llevar un registro las empresas que suministran gases fluorados de efecto
invernadero, en el que tiene que constar quienes son los compradores.
ENTRADA EN VIGOR Y APLICACIÓN
El reglamento entró en vigor al día siguiente de su publicación en el Diario Oficial de la Unión
Europea, es decir a partir del 21 de mayo de 2014 y es aplicable desde el 1 de enero de 2015.
Desde la aprobación del impuesto sobre gases refrigerantes fluorados, y con la llegada de la
normativa F-GAS, en el caso de contar con una instalación de frío que opere con refrigerantes
de elevado PCA hay que valorar las diferentes alternativas a base de refrigerantes más
respetuosos con el medio ambiente, entre las que se encuentran las soluciones basadas en
refrigerantes naturales, como el CO2, amoniaco, etc.
Como es sabido, no podemos hablar de un gas ideal que encaje en todo tipo de instalaciones.
Por ello, es necesario estudiar cada caso particular, las condiciones de aplicación, teniendo en
cuenta que tenemos que conseguir la máxima eficiencia energética, cumpliendo la normativa
medioambiental, sin perjudicar el rendimiento de la instalación y siendo viable
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económicamente. Este escenario obliga a diseñadores e instaladores, sobretodo, sin olvidar a
los conservadores- reparadores, a tener en consideración una nueva generación de gases
refrigerantes o frigorígenos que aún no se encuentran suficientemente testados.
Como consecuencia de este nuevo escenario, creemos conveniente realizar el estudio para
clarificar las características y consecuencias de utilizar estos nuevos refrigerantes.
OBJETIVO
El objetivo de este proyecto consiste en la comprobación de las características determinadas
por los fabricantes de los refrigerantes nuevos (que tengan permanencia hasta el 2020).
PROCEDIMIENTO
•
Preparar dos simuladores gemelos, es decir, producir dos contenedores
isotérmicos mediante panel sándwich de espuma de poliuretano de 0,7m3 donde la
valvulería aparezca en un panel de chapa perforada para observar el comportamiento
y sea más accesible.
•
Comprobación de los refrigerantes (R134 A, R1234 YF, R1234 ZE, R450 A, R404
A, R448 A, R449 A, R407 F…)
•
Tareas a realizar a las cámaras:
o
Poner las cámaras en funcionamiento para los siguientes casos:
En alta temperatura (4-10 º C)
En media temperatura (0-4 º C)
En baja temperatura, con salmuera (-5-(-20 º C))
Para aire acondicionado
o
Realizar comparativas entre los siguientes refrigerantes:
DENOMINACIÓN
ASRHAE
R 404 A
SUSTITUTO
NOMBRE
EMPRESA
S
COMERCIAL
FABRICANTE
R 448 A
SOLSTICE N40
HONEYWELL
R 449 A
OPTEON X40
DUPONT
R 407 F
GENETRON
HONEYWELL
PERFORMAX LT
R 442 A
FORANE 407 A
ARKEMA
RS 50
GRIT
GAS
SERVEI
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DENOMINACIÓN ASRHAE
SUSTITUTOS
R 134 a
o
NOMBRE
EMPRESA
COMERCIAL
FABRICANTE
R 1234 yf
SOLSTICE yf
HONEYWELL
R 1234 ze
SOLSTICE ze
HONEYWELL
R 450 A
SOLSTICE N13
HONEYWELL
HFO-1234 yf
DUPONT
HFO-1234 ze
GRIT
GAS SERVEI
Tomar los siguientes datos:
T de evaporación (aspiración)
T de condensador (descarga)
T del líquido condensado
T ambiente
T interior cámara 1
T interior cámara 2
P de alta (descarga)
P de baja (aspiración)
Tiempo que tarda en llegar a régimen
Consumo del compresor
Consumo energético
Generar fuga y comprobación del deslizamiento
Comprobación de idoneidad del aceite (sintético(poliéster) y
mineral)
Despiece del compresor
EQUPOS DE MEDIDA
•
•
•
Sondas de T, P
Registrador de datos: YOKOGAWA
Contador de energía: CIRCUTOR
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URS 1800
MOD. AR 6
MOD. 437512
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CONCLUSIONES
Detallar el comportamiento de los distintos refrigerantes determinando sus ventajas y
desventajas.
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PROCESO A SEGUIR
ETAPAS
DESCRIPCIÓN
OBSERVACIÓN
Preparación de cámaras
Carga de gas
Pesar el gas refrigerante
Proceso a realizar 2-3 veces
Cargar refrigerante en fase
líquida por aspiración
Arrancar/parar síncronamente
ambas cámaras en vacío hasta
que alcancen régimen
Desescarche
Toma de datos
Realizar desescarche por
resistencia eléctrica
Proceso a realizar 2-3 veces
Tiempo de recuperación
Toma de datos
24 horas
Provocar fugas
Variando el tiempo.
Recuperación gases
Iniciar con 1 s, posteriormente
con 2 s y así sucesivamente
hasta que una de las cámaras
deje de funcionar
Pesar el gas refrigerante que
queda al final del ciclo
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NUEVO RETO DEL CENTRO ERAIKEN
Después de 4.000 millones de años de vida en la tierra y 200.000 años desde la aparición del
hombre, en los últimos dos siglos se han generado cambios drásticos y el planeta ha cambiado
más en estos últimos doscientos, que en todos los años anteriores. Los hábitos de la
humanidad están generando que el calentamiento global del planeta vaya en aumento y,
como consecuencia, la contaminación del medio ambiente también va a más.
El aumento de la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) antropogénicos supone un
continuo calentamiento de la superficie del planeta con consecuencias que aún están por
descubrir pero que ya vislumbramos. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el
Cambio Climático, conocido también por ‘Panel Intergubernamental del Cambio Climático’
(IPCC en inglés), en su cuarto informe denominado ‘Cambio climático 2007’ indica que las
emisiones mundiales de GEI por efecto de actividades humanas han aumentado en un 70 % en
los últimos 50 años. Por ello, en el Protocolo de Kyoto (1997) y posteriores acuerdos, se ha
definido una hoja de ruta para limitar las emisiones de los siguientes GEI:
•
•
•
•
Dióxido de carbono (CO2),
Metano (CH4),
Óxido nitroso (N2O),
Hexafluoruro de azufre (SF6),
Así como dos grupos de gases fluorados:
•
•
los hidrofluorocarbonos (HFC) y
los perfluorocarbonos (PFC).
LAS MEDIDAS
Para la reducción de los primeros se ha promovido el cambio de calderas, la reducción de
emisiones de vehículos, la certificación energética de edificios, entre otros. El segundo grupo
engloba a la mayoría de los gases refrigerantes que usamos hoy día, en aplicaciones tales
como la climatización de los vehículos y edificios y/o las instalaciones y equipos de
refrigeración doméstica, comercial e industrial.
La adaptación de estos equipos se tiene que producir, necesariamente, con unos gases
refrigerantes de nueva generación o con replanteamientos a nivel técnico y de diseño de
instalaciones y equipos para su uso con fluidos refrigerantes naturales que por condiciones de
trabajo, toxicidad e inflamabilidad, son a día de hoy imposibles de implementar en la mayoría
de usos.
Los gases de nueva manufactura, únicamente están testados en laboratorios, y no se conoce
cuál será su comportamiento real en instalaciones. Además, no se puede, en un contexto de
crisis global, pretender que los equipos se renueven, por lo que habrá que adaptarlos.
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PREGUNTAS SOBRE EL PROCESO DE ADAPTACIÓN
El punto fuerte de los refrigerantes que hagan el nuevo camino debe ser el aprovechamiento
máximo de las instalaciones existentes.
Pero las dudas llegan a la hora de elegir el gas con el que afrontar el cambio. Deben ofrecer
las mismas prestaciones con el mínimo cambio en la instalación. ¿Serán capaces estos nuevos
gases refrigerantes de proporcionar los mismos rendimientos frigoríficos que los gases a los
que sustituyen? En el proceso de adaptación, ¿se podrá realizar el cambio con los mismos
equipos y mínimos ajustes en la regulación (recalentamiento de la VET)?
Los aceites lubricantes que se utilizan hoy en día ¿qué compatibilidad tienen con los nuevos
gases? Dentro de las opciones disponibles hay que optar por la más idónea con la única
información que proporciona el fabricante.
LA MISIÓN DE ERAIKEN
En esta encrucijada el nuevo reto está en discernir cuál es el que mejor se adapta a las
necesidades de cada instalación o servicio, sea este doméstico, comercial o industrial.
Recogiendo el guante que nos lanzan las empresas del sector desde el CIFP (ITS)
CONSTRUCCION (ITB) LHII “ERAIKEN” y FRINSA S.L. en cooperación con importantes agentes
del sector, tales como: DANFOSS, PECOMARK, FABRICANTES DE REFRIGERANTES vamos a
realizar una comparativa de las diferentes alternativas y situaciones de trabajo reales para
verificar las verdaderas prestaciones de éstos y la necesidad o no de adaptación de los
equipos a la nueva realidad.
Con este análisis se pretende colaborar con las empresas del sector en la elección idónea de
los refrigerantes a utilizar en cada equipo o instalación.
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