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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