Gases fluorados refrigerantes
Los gases fluorados (gases F) son gases artificiales de efecto invernadero que se han utilizado como refrigerantes en sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC&R) desde que se desarrollaron por primera vez a finales de la década de 1920. Los principales gases fluorados son los clorofluorocarbonos (CFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), los hidrofluorocarbonos (HFC), las hidrofluoroolefinas (HFO) y las mezclas de refrigerantes.
Los gases fluorados y el medio ambiente
Los sistemas de refrigeración se habían utilizado durante mucho tiempo antes del desarrollo de los gases fluorados, con los refrigerantes naturales a la cabeza. Sin embargo, la colaboración entre los sistemas anteriores y los refrigerantes naturales tenía sus problemas: la inflamabilidad, la toxicidad y la naturaleza corrosiva de algunos refrigerantes naturales causaban grandes problemas. Por ello, se diseñaron refrigerantes sintéticos de gas fluorado, con propiedades que no sólo resolvían algunos de los grandes problemas de los refrigerantes naturales, sino que también estaban diseñados para adaptarse a diferentes aplicaciones de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
Sin embargo, se descubrió que las ventajas de los refrigerantes sintéticos tenían un coste para el medio ambiente. Desde su contribución al agujero en la capa de ozono hasta su papel en el calentamiento global, los gases fluorados han demostrado ser problemáticos. Durante décadas nos hemos visto inmersos en un ciclo de prohibición o reducción progresiva del uso de los refrigerantes más nocivos, de desarrollo de nuevos gases fluorados como sustitutos y, a continuación, de prohibición de estos sustitutos, a medida que entraban en vigor las normativas que restringían el uso de los que tenían un mayor potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO) y un mayor potencial de calentamiento global (PCG).
Aunque las normativas varían de un país a otro, la mayoría de las naciones se atienen a los plazos establecidos en el Protocolo de Montreal (y sus posteriores enmiendas), un tratado internacional que regula la producción y el consumo de sustancias que agotan la capa de ozono (SAO).
Tipos de gases fluorados
Clorofluorocarburos (CFC)
El clorofluorocarbono contiene cloro (Cl), flúor (F) y carbono (C). Los CFC incluyen refrigerantes como el R-11, R-12, R-13, R-113, R-114 y R-115.
Inventados para ser "refrigerantes seguros", los clorofluorocarbonos se utilizaron ampliamente a partir de la década de 1930 debido a que no eran tóxicos ni inflamables y eran muy estables. Sin embargo, por aquel entonces se desconocía que los CFC tenían un alto potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO) y contribuían en gran medida a su destrucción. Una vez descubierto esto, se tomaron medidas para prohibir su uso.
El Protocolo de Montreal selló el destino de los CFC el 16 de septiembre de 1987, con una eliminación gradual. Los CFC se prohibieron en los países desarrollados en 2000 y en los países en desarrollo en 2010.
Hidroclorofluorocarburos (HCFC)
El hidroclorofluorocarbono contiene hidrógeno (H), cloro (Cl), flúor (F) y carbono (C). Los HCFC incluyen gases como el R-22, R-123, R-124 y R-142B.
Los HCFC, al igual que los CFC, se utilizaban ampliamente en la década de 1930, tras haber sido desarrollados para ser "refrigerantes seguros", debido a que no eran tóxicos, no eran inflamables y eran muy estables. Sin embargo, se hizo evidente que los HCFC también tenían un alto potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO).
Una enmienda posterior al Protocolo de Montreal amplió la prohibición a los HCFC, con una eliminación gradual en los países desarrollados para 2020 y para 2030 en el mundo en desarrollo.
Hidrofluorocarburos (HFC)
Los hidrofluorocarburos se crean con hidrógeno (H), flúor (F) y carbono (C). Los refrigerantes HFC incluyen el R-32, R-125, R-134A, R-143A, R-152A y R-410A.
Los HFC se desarrollaron para sustituir a los CFC y HCFC, haciendo hincapié en el Potencial de Calentamiento Global (PCG). El PCA mide el potencial como gas de efecto invernadero comparándolo con el dióxido de carbono (CO2). Por ejemplo, el HFC R-23 tiene un GWP de 14.800, lo que significa que cada kg de R-23 liberado a la atmósfera tiene el mismo efecto invernadero que 14.800 kg de CO2.
El uso de los HFC se generalizó en los años 80 con la introducción del Protocolo de Montreal. Aunque los HFC no dañan la capa de ozono (tienen un PAO de cero), tienen un elevado PCA. Al igual que los CFC y los HCFC, el destino de los HFC quedó sellado por la Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal en octubre de 2016. En virtud del Protocolo de Montreal, los países desarrollados se comprometieron a una reducción gradual de los HFC a partir de 2019. En los países en desarrollo, entra en vigor una congelación de los niveles de consumo de HFC a partir de 2024 (o 2028 para algunas naciones), con el objetivo de una reducción del 80-85% de los HFC para finales de la década de 2040.
El uso de HFC está muy extendido: el R-134A es uno de los refrigerantes HFC más utilizados, sobre todo en sistemas de refrigeración. El R-410A será otro refrigerante HFC conocido, ya que se introdujo como sustituto del R-22 en aplicaciones residenciales y comerciales. Se utiliza mucho en bombas de calor y sistemas VRF.
Hidrofluoroolefina (HFO)
Las hidrofluoroolefinas se crean a partir de hidrógeno (H), flúor (F) y carbono. Los HFO son olefinas (O), también conocidas como alquenos. Entre los refrigerantes se encuentran el R-1234ze, el R-1234yf y el R-513A.
Tras descubrirse que los HFC también eran perjudiciales para el medio ambiente, se desarrollaron los HFO como refrigerantes de nueva generación. Las hidrofluoroolefinas son compuestos orgánicos insaturados y tienen un ODP nulo y un GWP bajo. La mayoría de los HFO no son tóxicos y son ligeramente inflamables o no inflamables.
Además, algunos de los refrigerantes HFO de nueva creación, como el R-513A, ofrecen un rendimiento prácticamente idéntico al R-134A. Sin embargo, no todos los HFO ofrecen este nivel de eficiencia energética.
Mezclas de refrigerantes
Como su nombre indica, las mezclas de refrigerantes se obtienen mezclando dos o más refrigerantes diferentes de un solo componente. Las mezclas de refrigerantes incluyen las mezclas zeotrópicas (serie 400), R-407C, R-448A, R-454A, R-454B, y las mezclas azeotrópicas R-500, R-502 y R-511A.
Las mezclas de refrigerantes se han desarrollado para sustituir a los refrigerantes con alto ODP y GWP, y combatir problemas como la toxicidad, la inflamabilidad y la corrosión. Las mezclas de refrigerantes se clasifican como azeotrópicas o zeotrópicas. Las mezclas azeotrópicas se crean a partir de refrigerantes con un punto de ebullición común, que no se separan en condiciones normales y actúan como un único fluido. Las mezclas zeotrópicas se crean a partir de refrigerantes con diferentes puntos de ebullición y se separarán en condiciones normales (ya que los refrigerantes que las componen actúan a diferente presión).
Aunque los fabricantes pueden diseñar las mezclas según especificaciones exactas, pueden tener propiedades diferentes de los refrigerantes originales a los que sustituyen. De hecho, incluso los que parecen una combinación ideal pueden no actuar igual en todas las condiciones.
Impacto de la normativa sobre gases fluorados
Los fabricantes de HVAC&R desarrollan constantemente nuevos sistemas que pueden utilizar los últimos refrigerantes de bajo GWP respetuosos con el clima. Si bien esto es una gran noticia para los que buscan un nuevo sistema, habrá retos para los que esperan mantener operativos los sistemas existentes con refrigerantes prohibidos, o que pronto lo serán.
Tanto si opera en Europa, Asia o Australia, las nuevas normativas que controlan los gases fluorados cambiarán el panorama del aire acondicionado y la refrigeración en los próximos años. No todos los sistemas dispondrán de un HFO compatible alternativo, una mezcla de refrigerantes o un refrigerante natural. Y para los que lo tengan, es poco probable que sea un cambio directo, ya que habrá que hacer obras en el sistema para realizar el cambio.
Mantener los sistemas funcionando con refrigerantes antiguos será cada vez más caro. A medida que avance la retirada progresiva de los HFC, aumentará la demanda de los cada vez más escasos suministros. Para muchos, dar el paso y comprar una nueva planta de HVAC&R será la mejor opción. Los nuevos sistemas suponen una gran inversión, por lo que tiene sentido desde el punto de vista financiero instalar productos que ofrezcan opciones de refrigerantes eficientes desde el punto de vista energético y respetuosos con el clima, para que los sistemas estén preparados para el futuro frente a las normativas en constante cambio y mantener los costes de funcionamiento lo más bajos posible.
La mejor forma de elegir este tipo de productos es buscar los que estén certificados. Los programas de certificación como Eurovent Certified Performance no sólo garantizan el rendimiento de los productos, sino que le permiten comparar productos energéticamente eficientes de forma objetiva para tomar una decisión con conocimiento de causa. La certificación significa que no tiene que creer al pie de la letra las afirmaciones del fabricante. Le permite elegir un producto cuyo rendimiento ha sido verificado por un organismo imparcial, independiente y competente.
Nuestro sencillo sistema de búsqueda le permite ver los productos por familia, tipo, marca, nombre del modelo y número de certificado.
Busque ahora productos certificados
