Refrigerantes Inflamables R600a, R290, R1234yf.
Un refrigerante es un gas inflamable y, al entrar en contacto con una fuente de ignición (chispas eléctricas, llama, electricidad estática), puede encenderse o quemarse y causar un incendio. Los límites inferior (LFL) y superior (UFL) de inflamabilidad determinan la capacidad de la sustancia para producir una llama bajo condiciones específicas. Estos límites especifican el rango de concentración en el que la sustancia es inflamable en el aire. Por debajo del LFL, las concentraciones son demasiado bajas para quemarse o explotar; por encima del UFL, las concentraciones son demasiado altas o carecen del oxígeno necesario para quemarse o explotar. El riesgo de incendio por un refrigerante es bajo cuando se maneja, usa y almacena adecuadamente. Los usuarios, fabricantes, instaladores y todas las personas que estén en contacto con refrigerantes inflamables deben respetar las reglas de seguridad.
Los refrigerantes inflamables tienen bajo potencial de calentamiento global, cero potencial de agotamiento del ozono, están ampliamente disponibles y son económicos. Aunque son inflamables, se usan ampliamente en equipos de refrigeración y aire acondicionado debido a su eficiencia energética, bajo costo y alta calidad.
Los refrigerantes inflamables típicos usados en equipos comerciales ligeros y domésticos son R290 y R600a, o R1234yf utilizado en sistemas de aire acondicionado de automóviles, minibares y refrigeradores para camiones.
| Refrigerante | R600a | R290 | R1234yf |
|---|---|---|---|
| Límite inferior de inflamabilidad | 1.5% en vol. (38 g/m3) | 2.1% en vol. (39 g/m3) | 6.5% en vol. (72 g/m3) |
| Límite superior de inflamabilidad | 8.5% en vol. (212 g/m3) | 9.5% en vol. (171 g/m3) | 12.3% en vol. (135 g/m3) |
| Temperatura de autoignición | 460°C | 470°C | 405°C |
| Grupo de seguridad | ||
|---|---|---|
| Mayor inflamabilidad | A3 | B3 |
| Inflamable | A2 | B2 |
| Inflamabilidad inferior | A2L | B2L |
| Sin producción de llama | A1 | B1 |
| Menor toxicidad | Mayor toxicidad | |
La diferencia principal entre A2 y A2L, y entre B2 y B2L, es la capacidad del refrigerante para producir una llama. Los refrigerantes del grupo L sí se queman, pero su velocidad de combustión es menor a 10 cm/s, más baja que la de A2 o A3. Son difíciles de encender y se autoextinguen.
Todos los refrigerantes inflamables requieren que el diseño y la operación del sistema sigan las precauciones de seguridad. Solo pueden usarse en instalaciones nuevas y no se consideran alternativas directas para sistemas existentes de HFC. El equipo eléctrico debe cumplir con la norma IEC/EN 60079-15, debe ser libre de chispas o estar protegido por una carcasa.
Para prevenir riesgos de incendio causados por refrigerantes inflamables, se han adoptado normas relevantes que limitan la cantidad de carga. Estas varían entre regiones y estados y deben consultarse para cumplir con los requisitos legales. Si se requiere una carga mayor, debe realizarse un análisis de riesgos para identificar y analizar todos los posibles peligros y demostrar la seguridad del producto. Se deben considerar la cantidad de carga y las fuentes de ignición en el lugar de instalación.
Normas de seguridad como ISO5149 o EN378 establecen requisitos para el diseño, fabricación, instalación y operación de sistemas con refrigerantes inflamables para minimizar el riesgo de explosiones.
Los compresores Secop para refrigerantes inflamables llevan una etiqueta amarilla de advertencia aunque no contengan refrigerante al salir de fábrica.
Carga de refrigerante.
La carga de refrigerante debe realizarse con cuidado y precisión. Puede hacerse por peso o volumen. En el caso de refrigerantes inflamables, se recomienda usar el método de pesaje debido a que la cantidad de carga es baja. El tipo y la cantidad de refrigerante están indicados por el fabricante del refrigerador en la etiqueta, ficha técnica, catálogo u otra documentación. La cantidad óptima de carga se determina durante pruebas bajo condiciones normales de funcionamiento y ambiente estándar.
La legislación europea vigente EN60335-2-89 limita la cantidad máxima de refrigerante permitida en un producto para reducir riesgos de inflamabilidad y toxicidad a 150 g. Con esta cantidad es posible cubrir la mayoría de aplicaciones comerciales plug-in, como vitrinas y comercios minoristas de alimentos. Los sistemas remotos no están dentro del alcance de esta norma pero siguen EN378 con criterios diferentes, aún sin límites de carga pero con otras regulaciones de seguridad definidas.
Aumento de la carga HC.
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), con su última revisión del estándar global de seguridad IEC60335-2-89 de 2019, permite una carga mayor de refrigerantes inflamables en equipos comerciales de refrigeración autónomos. El movimiento hacia una solución ecológica junto con la demanda de cargas mayores impulsaron esta autorización de aumento de carga. El estándar es voluntario y entrará en vigor solo cuando sea adoptado e integrado por los organismos regionales.
La revisión cubre todas las clases de seguridad pero con un límite diferente que cambió a 13*LFL. Para circuitos individuales, los límites de carga aumentaron de 150 g a 500 g para refrigerantes clase de seguridad A3 (R290, R600a) y de 150 g a 1200 g para clase A2 y A2L (R1234yf, R454C, R455A). La norma cubre equipos como vitrinas de exhibición y almacenamiento, refrigeradores y congeladores, unidades de mostrador y bajo mostrador, abatidores y congeladores rápidos, así como máquinas comerciales de hielo. Otros equipos como máquinas expendedoras, máquinas de helado, equipos de laboratorio y refrigeración doméstica cumplen con sus propias normas.
La nueva revisión también define requisitos y medidas adicionales de seguridad cuando se usan cargas mayores para no aumentar el riesgo para el usuario. Esto incluye el sellado hermético del circuito de refrigeración, protección de las partes que contienen refrigerante para evitar accesos, construcción de la aplicación para prevenir vibraciones excesivas y marcado del equipo con el área mínima del piso donde está permitido instalarlo.
Instalación y servicio
La instalación, servicio y reparación de sistemas con refrigerantes inflamables debe ser realizada por personal debidamente capacitado. Esto incluye conocimiento de herramientas, transporte de compresores y refrigerantes, y las regulaciones y precauciones de seguridad aplicables.
Durante el servicio existe la posibilidad de liberación o fuga de refrigerante. Se deben eliminar todas las posibles fuentes de ignición, ventilar adecuadamente el espacio con aire o ventiladores. El área debe estar señalizada con un símbolo de advertencia y monitoreada con detectores de fugas diseñados para el refrigerante específico, para asegurar que la concentración no supere los límites. Deben estar disponibles extintores de incendios en la habitación. Siempre se deben usar equipos de protección personal (EPP), guantes, gafas y ropa adecuada.
No está permitido convertir sistemas existentes de HCFC y HFC a R600a y R290, ya que el sistema no está aprobado para operar con refrigerantes inflamables y la seguridad eléctrica tampoco ha sido probada según las normas vigentes.
