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¿Es Necesario hacer el Reemplazo del R-22 en aire acondicionado?


En esta ocasión hablaremos de las opciones de sustitución para sistemas de aire acondicionado que actualmente contengan R-22. Intentaremos darte un poco de contexto histórico así como un sustento teórico para que tomes tu propia decisión de manera informada.

Lo primero que hay que aclarar ante la desinformación es que el R-22 está disponible en México de manera libre (de venta aquí), y si bien existe un plan conjunto del Gobierno Mexicano y organismos internacionales para su eliminación progresiva este deberá ejecutarse completamente hasta el año 2030 de acuerdo al Protocolo de Montreal.

La primera fase del calendario de eliminación de los Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) en México se ha cumplido de manera satisfactoria de acuerdo a lo que se estableció en los acuerdos surgidos del Protocolo de Montreal. En el año 2015 se realizó una reducción del 10% en la oferta del refrigerante R-22 tanto por parte de las casas productoras (como Quimobásicos), así como de las otras empresas puramente comercializadoras. La eliminación paulatina ha dado la oportunidad a los técnicos HVACR de poder programar el reemplazo del refrigerante o, en su defecto, darle al cliente un cálculo del tiempo de vida estimado de los equipos con que cuenta.

Gráfica 1. Protocilo Montreral, Salida o «Phase Out» en del R-22 emisivo en México.

LA SUSTITUCIÓN DEL R-22 POR SUS ALTERNATIVAS

El R-22 en su mayoría es utilizado en aire acondicionado doméstico, residencial e industrial. Algunos importadores de “refrigerantes alternativos” señalan en su argumentación de ventas como principal característica de sus productos que el que “no es necesario reemplazar el lubricante”; olvidando que lo más importante en términos de sustitución es mantener la capacidad y eficiencia, además de tener el más bajo potencial de calentamiento global posible. Realizar la sustitución de R-22 bajo estas premisas indicaría en la mayoría de los casos que los equipos funcionen con menor eficiencia, consumiendo más energía y usando gases alternativos que no son los más amigables con el ambiente.

Viendo esta problemática en comunicación es que hicimos la comparación en condiciones controlada y analizado algunos de los reemplazos viables en el mercado mexicano como son: Genetron 422D, Genetron 407C, R-438A (también conocido como MO99) y R-417A.

De ellos obtuvimos el siguiente resultado en cuanto a su EFICIENCIA:

Gráfica 2. Eficiencia del R-22 vs Alternativas

En este análisis el refrigerante mejor posicionado en cuanto a CAPACIDAD, es el Genetron 407C al obtener un 6% más que los dos mejor posicionados (R417A y R422D), es necesario mencionar que con este refrigerante es necesario un cambio de lubricante de alquilbenceno por Polioléster (POE). Aquí es recomendable extraer un 85% del lubricante. Con el Genetron 407C se asegura una capacidad del 97% y no es necesario ajustar o cambiar las válvulas VTX.

En el caso de decidirse a usar los gases refrigerantes R438A (MO99), R422D  o el R417A tendrías que contar dentro de las desventajas que estos exhiben la notoria baja de eficiencia de los equipos y que su Potencial de Calentamiento Global sería también superior al del R-407C, en ellos es posible que no en todos los casos sería necesario el reemplazo del lubricante al realizar la sustitución. 

En este comparativo de las Eficiencia del R-22 vs Alternativas cabe mencionar que la prueba estuvo realizada bajo las siguientes condiciones constantes:

  • Desplazamiento del compresor 1m3/s
  • Eficiencia isotrópica de compresión de 0.7
  • Temperatura de condensación @ 45°C
  • Subenfriamiento 5°C
  • Temperatura de evaporación @ -3°C
  • Sobrecalentamiento de 5°C.
  • Temperatura de succión 4°C

Respecto al Potencial de Calentamiento Global (PCG) R 22 vs Alternativas

Gráfica 3. Potencial de Calentamiento Global.

Algunas Conclusiones Finales que consideramos importante deben ser mencionadas:

  • El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe mantener capacidad y eficiencia.
  • El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe ser compatible con los materiales originales del equipo. Por ejemplo con intercambiadores (condensador, evaporador, etc.), con el compresor y con otros componentes.
  • Las propiedades termodinámicas del refrigerante sustituto deben ser lo más cercano al refrigerante a sustituir (en este caso a las del R22).
  • El refrigerante sustituto debe mantener (o reducir) el índice de Potencial de Calentamiento Global (PCG).
  • El refrigerante del cual sustituyas debe cumplir con las regulaciones de producción y tener una producción a largo plazo.

Recuerda que si te quedan algunas dudas siempre puedes consultarnos sobre las mejores opciones para el reemplazo del R-22, no dudes en hacérnoslas saber en los comentarios o a nuestro correo electrónico quimobasicos@cydsa.com .

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La importancia de utilizar una bomba de vacío.

La herramienta más adecuada para hacer el vacío de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado es una bomba confiable, también hay otras herramientas que ayudarán a realizar el proceso de evacuación de una manera mas eficiente.

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En muchas ocasiones, no le damos la importancia de hacer el vacío en los sistemas de refrigeración o aire acondicionado para extraer la humedad o gases no condensables como el aire. Es común ver que cuando se instala un equipo de aire acondicionado tipo mini split, sólo purgamos las tuberías con el mismo refrigerante, o hacemos el vacío con los compresores herméticos utilizados para los refrigeradores domésticos. Este tipo de compresores no son bombas de vacío, lo cual resulta en una mala práctica.

Es muy importante hacer el vacío en los sistemas ya que permite confiar en la buena operación del sistema, evita altas presiones de trabajo (sobre todo en el condensador), tiene un bajo consumo de amperaje al tener mayor transferencia de calor en el condensador, y existe una buena capacidad del refrigerante al cambiar de estado (vapor – líquido – vapor). Para hacer un mejor vacío utilice el menor número de mangueras para conseguir una velocidad máxima de evacuación.

Otra opción es utilizar medidores electrónicos o análogos de vacío, llamados vacuómetros, este tipo de herramienta nos permite saber cuándo ya el equipo está deshidratado y se ha hecho un vacío.

Se recomienda que la evacuación sea por debajo de 1,000 micrones de vacío, (igual a .039 pulgadas de mercurio). Una medición no se puede hacer con un indicador mecánico o como se acostumbra “por un determinado tiempo”, o con el sonido de la bomba. La herramienta que puede ver lecturas de vacío puede ser un medidor electrónico o análogo de vacío o manómetros. Con un medidor de vacío, el técnico podrá ser testigo de que el sistema está libre de aire, humedad y no condensables.

Es aconsejable sustituir el aceite de la bomba de vacío para no dañar los componentes  internos de la bomba, además de que retenga la humedad si es que el sistema está contaminado, con alta humedad, es necesario buscas la información del fabricante, para determinar los cambios de aceite de la bomba de vacío.

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Utilizar la bomba de vacío nos permite efectuar

las buenas prácticas de refrigeración.

Algunos fabricantes de bombas de vacío señalan los cfm para la capacidad de extraer la humedad o no condensables:

1,3 cfm:   para sistemas hasta  5 TON.

6,0 cfm:   para sistemas hasta 50 TON.

4,0 cfm:   para sistemas hasta 25 TON.

12,0 cfm: para sistemas hasta 65 TON.

La mejor referencia para hacernos de una herramienta útil como lo es bomba de vacío es la descripción que nos hace el fabricante del equipo.


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Buenas prácticas para la limpieza en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado (primera parte)


Identificación y evaluación de fallas en los sistemas de refrigeración. Primera Parte (Basado en las buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado de la Semarnat).

Para entender la relevancia del tema tratado en este documento, debemos analizar una simple pregunta: ¿Cuándo es necesario realizar limpieza en un sistema de refrigeración?

En la gran mayoría de los casos, la limpieza de un sistema de refrigeración es requerida cuando se detecta la presencia de contaminantes dentro del sistema de refrigeración, es decir, cuando ocurre una falla en el motor del compresor o bajo la presencia de humedad o no condensables en el sistema. Siendo la falla en el motor la principal causa, es importante determinar correctamente cuál es la causa que ocasionó dicha falla determinando si el motor se quemó realmente y evaluando el grado de daño.

Una vez que se realizó a detalle la valoración del daño, los técnicos en refrigeración debemos seleccionar el correcto procedimiento para realizar el remplazo del compresor, ya sea del tipo hermético o semihermético, para proceder a realizar la limpieza en el sistema de refrigeración de acuerdo al tamaño y características de compresor.

Es importante recalcar que realizar el cambio del compresor por uno nuevo no garantiza que el problema que ocasionó la falla haya sido tratado de raíz, existiendo la posibilidad de que el motor del compresor vuelva a fallar. Las fallas continuas en los compresores de remplazo son un indicativo importante de que la causa raíz no ha sido tratada.

Generalidades sobre las fallas de los motores

Antes que nada, debemos entender que los sistemas de refrigeración son herméticos. Esto quiere decir que el motor del compresor de refrigeración se encuentra dentro de una atmósfera de gas refrigerante. El compresor, dentro del sistema de refrigeración, trabaja constantemente bajo cambios dinámicos de presión y temperatura. En condiciones normales de trabajo, el motor del compresor es enfriado por el gas refrigerante de retorno o gas de succión que regresa del evaporador. El ambiente lleno de refrigerante tiene un efecto de aislamiento eléctrico en el motor que mejora el aislamiento total en el sistema.

Se conoce coloquialmente como “compresor quemado” al término empleado para describir una falla en el aislamiento térmico del motor.  Cuando ocurre este tipo de falla, el motor libera una gran cantidad de energía eléctrica en el interior del alojamiento del motor en el punto exacto donde el aislante falló, generando un aumento muy significativo en la temperatura en el punto de falla y en los componentes cercanos que puede carbonizar o destruir los materiales aislantes, afectar químicamente al lubricante del motor o descomponer térmicamente al gas refrigerante circundante al lugar de la falla.

En la segunda parte de este documento entraremos en más detalle sobre las causas que originan que un compresor se queme y sus efectos en el sistema de refrigeración.


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Sustitutos de R-22: ¿Cuáles son los mejores? Comparativas de Capacidad, Eficiencia y Potencial de Calentamiento Global (PCG).


Sustitutos de R-22: ¿Cuáles son los mejores? Comparativas de Capacidad, Eficiencia y Potencial de Calentamiento Global (PCG).

Factores a tomar en cuenta.

La preocupación del cambio climático en nuestro planeta es un factor importante que los prestadores de servicio debemos tener en cuenta. En el caso de los refrigerantes, el índice para medir la oscilación del cambio climático se llama Potencial de Calentamiento Global (Global Warming Potential, GWP). La industria y los gobiernos buscamos corregir esta situación mediante la sustitución paulatina de los refrigerantes que contengan GWP alto por algunos otros cuyo índice sea menor.

Otro de los factores relevantes a tomar en cuenta es que los refrigerantes desarrollados como sustitutos para el R-22 usualmente tienen una pérdida de capacidad y eficiencia la cual los fabricantes en ocasiones no terminamos de comunicar al técnico.

Escuchando lo que muchos técnicos nos piden, les recordamos lo siguiente:

  • Alta capacidad y eficiencia = ahorro monetario ($)
  • Bajo Potencial de calentamiento global (o GWP, por sus siglas en inglés) = CUIDADO DEL PLANETA

Refrigeración Baja Temperatura.

Los expertos debemos estar alerta ante las cualidades y capacidades de estos llamados “sustitutos”. En el sector de BAJA TEMPERATURA podemos encontrar entre estos refrigerantes sustitutos algunos como son el R-427A, R-407A, R-407F (Genetron Performax LT), y el R-438A.

En algunos casos estos refrigerantes pueden funcionar como “Drop-in” (esto significa que sólo requieren que reemplacemos el refrigerante y podrían trabajar con cualquier lubricante); lo anterior suena muy conveniente, pero no quiere decir que el sistema tendrá la misma capacidad o eficiencia.

En un análisis termodinámico realizado con el Software Genetron Propiedades (descargable AQUÍ) podemos observar cómo en algunos casos hay pérdida de capacidad del refrigerante, la cual en algunos otros está alcanza hasta un 19% menos capacidad como es el caso del R-438A (también conocido en el mercado como MO99).

El refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el que presenta mejor capacidad y eficiencia en esta prueba, esto se debe a que no requiere ajustar ni reemplazar la válvula de expansión, por consecuencia este refrigerante trabaja manteniendo el mismo caudal del refrigerante.

El segundo factor que debemos cuidar es el Potencial de Calentamiento Global que contienen los refrigerantes Hirofluorocarbonos (HFC). En este rubro el desempeño de los refrigerantes antes mencionados es determinante y muy claro: los tres refrigerantes «sustitutos» R-427A, R-407A y R-438A (MO99) exceden en más de 20% el Potencial de Calentamiento Global del R-22, mientras que el R-407F (Genetron Performax LT)es el único refrigerante de los analizados que muestra un Potencial de Calentamiento Global menor al R-22.

Esto se observa claramente en la siguiente gráfica la cual muestra los Valores de GWP del Reporte Número 5 (AR5) del IPCC:

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Valores de Potencial de Calentamiento Global (PWC) del Reporte número 5 (AR5) del IPCC

En el caso del potencial del calentamiento global podemos observar claramente que el refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el único con un índice menor al R-22, todos los demás refrigerantes revisados presentan un índice GWP mayor, representando una amenaza en contra de los esfuerzos globales de prevención del calentamiento global.

Otras actividades complementarias sugeridas.

Aunque creamos que sólo hay que reemplazar el refrigerante al usar los gases antes mencionados, también debemos de considerar otros factores adicionales para asegurarnos de mantener la capacidad del sistema, por ejemplo:

  • No se debe ajustar la Válvula de Expansión (VXT), pues vamos a tener el mismo flujo másico y el mismo caudal de refrigerante a la entrada de la Válvula de Expansión.
  • Se debe mantener el mismo sobrecalentamiento y sub enfriamiento.
  • Las presiones de operación deben ser similares a las del R-22 (no deberá incrementarse la presión ni la temperatura del compresor, sobre todo en la descarga).
  • El glide (o la diferencia entre la temperatura de vapor y la temperatura del líquido a la misma presión) es casi la misma en estos refrigerantes.

No debemos de olvidar que los servicios a equipos no consisten únicamente en recarga de refrigerante (ajustes de presiones), y tampoco debemos olvidar que el refrigerante residual no debe liberarse a la atmósfera (ventear).

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Inverter, una forma de ahorrar energía


Seguramente más de un cliente te ha preguntado: “¿Qué es un aire acondicionado inverter?¿sabes lo que es?  De acuerdo a uno de los fabricantes más prestigiados de equipos de este tipo: “Un inverter es un sistema que controla la velocidad del motor eficientemente para que de esta manera exista un menor gasto de energía”.

Los aires acondicionados “con inverter” y “sin inverter” controlan la temperatura de la habitación de la misma forma: enfriando cuando la temperatura de la habitación es más alta que la temperatura predeterminada, y calentando cuando es más baja.

La diferencia que hace el inverter comparado con un aire acondicionado tradicional está en el motor. El motor de un aire acondicionado sin inverter tiene una velocidad constante y simplemente se apaga y se prende cada vez que la temperatura tiene que ser ajustada.

Mientras que el motor de un aire acondicionado con inverter ajusta la temperatura cambiando la velocidad del motor sin tener que apagarlo y prenderlo repetidamente.

Comparando estos 2 tipos de motores podemos observar que un aire acondicionado con inverter puede ahorrar hasta 30% más energía que uno sin tecnología inverter.

Para poder entender esto más fácil vamos a imaginarnos a 2 personas corriendo:

  • Uno correrá muy rápido y luego se detendrá a descansar y luego seguirá corriendo antes de detenerse a descansar de nuevo y repetirá esto unas cuantas veces mientras que la otra persona correrá un poco más lento pero nunca se detendrá a descansar, manteniendo siempre una velocidad constante.
  • Al final, de los 2 corredores, el primero se sentirá más cansado que el segundo, ya que la persona utiliza más energía para iniciar a correr repetidamente.

Lo mismo ocurre con los motores que no cuentan con inverter. Al estar prendiendo el motor repetidamente, se gasta más energía, generando un mayor consumo de electricidad.

Por último te comentamos que la mayoría de los aires acondicionados en el mercado Mexicano y de América Latina funcionan con gas refrigerante Genetron AZ20 (R410A) el cual Quimobásicos maneja en toda su red de distribuidores a través de la región, ¡consulta con tu distribuidor más cercano por su asesoría cuando te toque trabajar con estos equipos!

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