5_Nuevo GAS R32_ Haier ABRIL 2016

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.