CONSIDERACIONES DEL REFRIGERANTE A2L
Los refrigerantes A2L han estado en el radar de la industria de refrigeración comercial como alternativas prometedoras a los refrigerantes de hidrofluorocarbono (HFC) de alto potencial de calentamiento global (PCG). Con un PCG menor de 300 y en algunos casos incluso por debajo de 150, algunos refrigerantes A2L ofrecen una opción más sostenible desde el punto de vista ambiental.
Sin embargo, debido a su composición química, que incluye componentes con alto contenido de hidrofluoroolefinas (HFO), los A2L pueden tener diferentes niveles de inflamabilidad. Por esta razón, se les asigna la clasificación de “ligeramente inflamables” o A2L.
En los Estados Unidos, la adopción de los refrigerantes A2L en la refrigeración comercial está en sus etapas iniciales. Se están llevando a cabo procesos de aprobación normativa y actualizaciones adicionales a las normas de seguridad y códigos de construcción para facilitar su adopción generalizada en la industria. Una actualización reciente de las Normas de Seguridad de Underwriters Laboratories (UL) — UL 60335-2-89 — ha sido un paso clave en este proceso de aprobación. Muchos expertos del sector ven esta actualización como un avance significativo que podría acelerar la adopción de los refrigerantes A2L en los próximos años.
Los refrigerantes A2L ofrecen una solución única dentro del panorama de refrigerantes, ya que superan los límites de carga aprobados para el R-290 y representan una alternativa de mayor capacidad en aplicaciones autocontenidas. Además, pueden aplicarse en arquitecturas distribuidas, como unidades condensadoras remotas en exteriores o mini-racks utilizados en tiendas de formatos más pequeños. Independientemente de las aplicaciones más habituales, los A2L brindan nuevas opciones a las empresas para cumplir con las normativas y objetivos de sostenibilidad operativa.
Para las partes interesadas en la industria de la refrigeración comercial, esto significa que al planificar la transición de refrigerantes a largo plazo, las estrategias de refrigeración con A2L son una opción viable que debe considerarse. Los fabricantes de equipos originales (OEM) deberían comenzar a diseñar equipos con A2L en mente para prepararse para la próxima ola de adopción. Los contratistas, consultores y propietarios/operadores también deben educarse sobre los A2L en anticipación a su adopción generalizada.
En términos de regulaciones, se requerirán pasos normativos adicionales para facilitar la adopción de los refrigerantes A2L. Es importante que estas regulaciones aborden aspectos de seguridad y mantenimiento específicos para garantizar una implementación segura y eficiente de los A2L en la industria de la refrigeración comercial.
En resumen, la transición hacia los refrigerantes A2L representa una oportunidad emocionante para la industria de la refrigeración comercial, ofreciendo nuevas opciones para cumplir con las normativas y mejorar la sostenibilidad operativa. Sin embargo, es crucial que todas las partes interesadas se preparen adecuadamente y comprendan los desafíos y consideraciones asociados con el uso de A2L en sus operaciones.
LA RUTA PARA LA APROBACIÓN DE REFRIGERANTES A2L
Los cambios en las normas de seguridad y los códigos de construcción son fundamentales para garantizar la seguridad en el uso de refrigerantes A2L y A3 en equipos de refrigeración comercial. Estas actualizaciones reflejan la necesidad de adaptar las regulaciones a las nuevas tecnologías y productos en la industria.
La segunda edición de la norma UL 60335-2-89, aprobada por UL, proporciona directrices específicas sobre los límites de carga de A2L para sistemas de refrigeración remotos y autocontenidos. Estos límites de carga se basan en consideraciones como el diseño del equipo (abierto o cerrado con puertas) y tienen en cuenta las distintas mezclas de A2L, que varían en su nivel de inflamabilidad.
Es importante destacar que la cantidad de carga de refrigerante en el sistema (representada por la variable “m”) debe ser cuidadosamente controlada y monitoreada para mitigar los riesgos asociados con la inflamabilidad. La variable “m1” representa la máxima carga permisible en un sistema autocontenido, que puede ser cargado en fábrica sin la necesidad de detectores de fugas u otras medidas de mitigación, como la ventilación.
Estas directrices y límites de carga son esenciales para garantizar que los equipos de refrigeración comercial que utilizan refrigerantes A2L sean diseñados, instalados y operados de manera segura. Además, proporcionan a los fabricantes, contratistas y propietarios/operadores un marco claro para cumplir con las regulaciones y salvaguardar la salud y la seguridad pública.
El “LFL” (Límite Inferior de Inflamabilidad) es una medida importante que indica el porcentaje de volumen presente en el aire, a una temperatura y presión normales, que puede iniciar la ignición. Por debajo del LFL, la mezcla de vapor/aire no generará ignición.
Para los equipos autocontenidos, pueden diseñarse para funcionar adecuadamente con menos de la carga “m1” de refrigerante, que es la máxima carga permisible sin necesidad de detectores de fugas o medidas de mitigación especiales. Por ejemplo, el refrigerante R-454C, con un LFL de 0.291 kg/m3, puede utilizarse en una vitrina cerrada por puertas con una carga de hasta 2.33 kg (5.1 lb.). Para una vitrina abierta, la carga puede ser de hasta 3.78 kg (8.3 lb.).
Siempre que el equipo autocontenido esté por debajo de la carga “m1”, no se requiere detección de fugas o medidas de mitigación especiales. Sin embargo, los equipos con una carga inflamable de refrigerante por encima de los 150 g deben pasar las pruebas de fugas según lo especificado en el Anexo CC.
Estas consideraciones son cruciales para garantizar la seguridad en el diseño y la operación de equipos de refrigeración comercial que utilizan refrigerantes A2L y A3, y para cumplir con las normativas y estándares de seguridad pertinentes.
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PERMITIR CARGAS MÁS ALTAS EN SISTEMAS REMOTOS
La norma UL 60335-2-89 permite el uso de algunos refrigerantes A2L en sistemas remotos o construidos en campo con cargas de hasta 75.7 kg (166 lb.). Sin embargo, el uso de cargas mayores de refrigerantes A2L en sistemas remotos requiere medidas adicionales de seguridad para mitigar los riesgos asociados con la inflamabilidad de estos refrigerantes.
Es importante tener en cuenta que los cálculos específicos de carga se basarán en el LFL (Límite Inferior de Inflamabilidad) del refrigerante A2L específico y en el tipo particular de aplicación. Esto implica considerar factores como el diseño del sistema, la ubicación del equipo y las medidas de mitigación de riesgos disponibles.
Para cargas mayores de refrigerantes A2L en sistemas remotos, pueden ser necesarias medidas adicionales de seguridad, como la instalación de sistemas de detección de fugas más sofisticados, sistemas de ventilación mejorados y protocolos de respuesta a emergencias más robustos. Además, es fundamental que el personal esté debidamente capacitado en el manejo seguro de estos refrigerantes y en la implementación de medidas de seguridad apropiadas.
En resumen, mientras que la norma UL 60335-2-89 permite el uso de cargas mayores de refrigerantes A2L en sistemas remotos, es crucial implementar medidas de seguridad adicionales para garantizar una operación segura y cumplir con las regulaciones pertinentes. Esto requiere una evaluación cuidadosa de los riesgos y la implementación de las medidas adecuadas para mitigarlos.
APROBACIONES ADICIONALES NECESARIAS
La actualización UL 60335-2-89 marca un paso fundamental en el proceso de habilitar el uso de refrigerantes A2L en la refrigeración comercial en los Estados Unidos. Sin embargo, aún se requerirán varias actualizaciones adicionales en regulaciones y estándares de seguridad para completar este proceso:
1. Aprobación de Refrigerantes A2L Específicos: La Agencia de Protección Ambiental (EPA) debe aprobar refrigerantes A2L específicos como alternativas aceptables dentro de su Política de Nuevas Alternativas Significativas (SNAP). Esta aprobación es esencial para garantizar que los refrigerantes utilizados cumplan con los requisitos ambientales y de seguridad.
2. Actualizaciones del Código Modelo: Los códigos modelo, como el Código Internacional de Mantenimiento Mecánico (IMC) y el Código Internacional de Energía (IEC), deben ser actualizados para incluir disposiciones específicas relacionadas con el uso seguro de refrigerantes A2L en equipos de refrigeración comercial. Estas actualizaciones proporcionarán pautas claras para los diseñadores, fabricantes y usuarios finales.
3. Actualizaciones de Códigos de Construcción Estatales y Locales: Los códigos de construcción estatales y locales también deben ser revisados y actualizados para reflejar las disposiciones de seguridad relacionadas con el uso de refrigerantes A2L. Esto garantizará la consistencia en las regulaciones en todo el país y proporcionará un marco claro para la instalación y operación segura de equipos de refrigeración comercial.
En conjunto, estas actualizaciones regulatorias y de estándares son cruciales para establecer un entorno normativo claro y coherente que permita la adopción segura y efectiva de refrigerantes A2L en la refrigeración comercial en los Estados Unidos. Esto beneficiará tanto al medio ambiente como a la seguridad y la eficiencia de los sistemas de refrigeración.
La anticipación de la actualización de la norma ASHRAE 15 y las aprobaciones de SNAP del EPA en 2022 para algunos refrigerantes A2L marca un hito importante en el camino hacia la adopción generalizada de estos refrigerantes en la industria de la refrigeración comercial en los Estados Unidos. La próxima actualización del Código Modelo en 2024 también se espera que contribuya a este proceso, aunque algunos estados ya han legislado códigos de construcción automáticos, lo que podría acelerar la adopción de los A2L.
Se espera que algunos refrigerantes A2L sean aprobados para su uso a partir de 2023, con una adopción más generalizada en 2024. Sin embargo, la instalación de una estrategia de refrigeración basada en A2L requerirá la aprobación de las autoridades locales competentes, como jefes de bomberos e inspectores de construcción.
La aprobación de la Ley AIM en 2020 proporcionó una base adicional para el uso de A2L al otorgar a la EPA la autoridad para regular los HFC y promover la transición hacia refrigerantes con un potencial de calentamiento global más bajo. Además, la SNAP del EPA, Norma 23, aprobó el uso de A2L en aplicaciones de aire acondicionado/bomba de calor residenciales en mayo de 2021.
En California, el CARB implementó un límite de PCG de 150 para nuevos sistemas de refrigeración en establecimientos con más de 50 libras de refrigerante a partir de 2022. Los A2L son una de las pocas alternativas de refrigerante capaces de cumplir con este umbral de bajo PCG, lo que destaca su importancia en la transición hacia refrigerantes más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.
POSIBLES APLICACIONES PARA LOS A2L
1. Sistemas Independientes y Unidades Condensadoras: Los refrigerantes A2L pueden ser utilizados en sistemas independientes y unidades condensadoras para una variedad de aplicaciones comerciales. Estos sistemas pueden ser utilizados en vitrinas refrigeradas, cámaras frigoríficas, congeladores, y otros equipos de refrigeración de tamaño moderado.
2. Sistemas de Refrigeración en Rack: Los A2L también tienen potencial para ser utilizados en sistemas de refrigeración en rack, que son comúnmente utilizados en supermercados y grandes almacenes. Estos sistemas pueden proporcionar refrigeración para una amplia gama de productos, desde productos frescos hasta productos congelados, en un entorno comercial de alto volumen.
3. Equipos de Refrigeración Comercial Específicos: Los fabricantes de componentes y OEMs están desarrollando equipos específicamente diseñados y aprobados para utilizar refrigerantes A2L. Esto incluye equipos como refrigeradores de bebidas, refrigeradores de alimentos preparados, mostradores de refrigeración, y otros equipos específicos para aplicaciones comerciales.
En general, los refrigerantes A2L tienen un amplio potencial de aplicación en una variedad de sistemas y equipos comerciales de refrigeración. A medida que se desarrollan y aprueban más equipos para utilizar estos refrigerantes, se espera que su uso se vuelva más común en la industria de la refrigeración comercial, ayudando a reducir el impacto ambiental y cumplir con las regulaciones relacionadas con el calentamiento global.
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UNIDADES AUTOCONTENIDAS
La capacidad aumentada que los refrigerantes A2L permiten en aplicaciones autocontenidas representa una ventaja significativa para los fabricantes de equipos originales (OEM). Al poder crear unidades con mayor capacidad que los sistemas basados en R-290, los OEM pueden utilizar compresores con más caballos de fuerza, lo que les permite cubrir cargas de refrigeración más grandes con un solo compresor en lugar de requerir múltiples compresores de R-290 para una carga equivalente.
Para los usuarios finales, propietarios/operadores y consultores, esta capacidad de crear sistemas autocontenidos de mayor capacidad ofrece una flexibilidad indispensable y mayores opciones para sus portafolios de productos. Esto significa que pueden seleccionar equipos que se adapten mejor a sus necesidades específicas, ya sea que estén buscando una mayor capacidad de refrigeración en un espacio limitado o deseen optimizar la eficiencia energética y los costos operativos al reducir la cantidad de equipos necesarios.
En resumen, la capacidad aumentada de los sistemas autocontenidos basados en refrigerantes A2L brinda beneficios tanto para los fabricantes de equipos como para los usuarios finales al ofrecer una mayor flexibilidad y opciones en la selección y diseño de sistemas de refrigeración comercial. Esto puede traducirse en una mayor eficiencia operativa y una mejor satisfacción del cliente en una variedad de aplicaciones comerciales.
UNIDADES CONDENSADORAS REMOTAS
La capacidad de los refrigerantes A2L permite a los fabricantes de equipos originales (OEM) de unidades condensadoras remotas ofrecer soluciones de refrigeración distribuida con un potencial de calentamiento global (PCG) más bajo, modulares y de mayor capacidad para sus clientes en el sector minorista y de servicios alimentarios. Esto se traduce en el desarrollo de unidades condensadoras para exteriores (OCU) que cubren una unidad condensadora por dispositivo, así como capacidades de refrigeración múltiples, donde una unidad condensadora proporciona la carga de refrigeración a múltiples dispositivos.
Estas soluciones modulares y de mayor capacidad brindan una serie de beneficios para los clientes minoristas y de servicios alimentarios. Por un lado, ofrecen una mayor flexibilidad en términos de diseño y configuración del sistema de refrigeración, lo que permite adaptarse mejor a las necesidades específicas de cada cliente. Además, al utilizar refrigerantes A2L con un PCG más bajo, se reduce el impacto ambiental de las operaciones de refrigeración, lo que puede alinearse con los objetivos de sostenibilidad de las empresas y las regulaciones ambientales.
En resumen, los refrigerantes A2L permiten a los OEM de unidades condensadoras remotas ofrecer soluciones de refrigeración distribuida más eficientes, flexibles y sostenibles para sus clientes en el sector minorista y de servicios alimentarios. Esto representa una oportunidad emocionante para mejorar la eficiencia operativa y reducir el impacto ambiental en estas industrias.
RACKS SCROLL EN ARQUITECTURA DISTRIBUIDA
Los fabricantes de equipos originales (OEM) que producen racks scroll en arquitectura distribuida también deberían comenzar a planificar su transición eventual hacia los refrigerantes A2L. Aunque muchos OEM ya ofrecen opciones de HFC con un potencial de calentamiento global (PCG) más bajo, como los refrigerantes R-448A y R-449A con PCG de 1,387 y 1,397, respectivamente, los A2L les brindarán la oportunidad de ofrecer a sus clientes soluciones distribuidas que abordan preocupaciones sobre redimensionamiento y cumplimiento normativo a largo plazo.
Los refrigerantes A2L ofrecen beneficios adicionales en comparación con los HFC de PCG más bajos. Además de reducir la huella ambiental, pueden proporcionar una mayor seguridad en caso de fugas debido a su menor inflamabilidad. Esto es especialmente relevante en aplicaciones donde la seguridad es una prioridad, como en entornos comerciales y de servicios alimentarios.
Al planificar la transición a los refrigerantes A2L, los OEM deben considerar aspectos como la compatibilidad con los equipos existentes, la capacitación del personal en el manejo seguro de los nuevos refrigerantes y la comunicación efectiva con los clientes sobre los beneficios y la seguridad de las nuevas soluciones de refrigeración.
En resumen, la transición a los refrigerantes A2L representa una oportunidad para que los OEM de racks scroll en arquitectura distribuida ofrezcan soluciones más sostenibles, seguras y conformes con las regulaciones a sus clientes. Es importante que comiencen a planificar esta transición ahora para garantizar una implementación exitosa en el futuro.
Los racks con compresor scroll representan una evolución en los sistemas de refrigeración comercial al ofrecer versiones reducidas y distribuidas de los sistemas de rack convencionales. Estos racks proporcionan mayor flexibilidad en la refrigeración y una modernización con un potencial de calentamiento global (PCG) más bajo que los sistemas HFC tradicionales.
Una de las ventajas clave de los racks con compresor scroll es su capacidad para instalarse cerca de zonas específicas de refrigeración, lo que permite un control más preciso de la temperatura y una mayor eficiencia energética. Además, pueden utilizarse para reemplazar secciones más antiguas e ineficientes de los sistemas existentes de expansión directa centralizada (DX), lo que contribuye a la transición hacia tecnologías A2L con un PCG más bajo.
En Europa, ya se han probado e implementado con éxito versiones de estos sistemas utilizando refrigerantes A2L. Esta implementación ha permitido a los minoristas reducir significativamente la carga total de refrigerante y, como resultado, reducir su huella de carbono. Esto es especialmente importante en un momento en el que la sostenibilidad ambiental se ha vuelto una prioridad para muchas empresas y gobiernos.
En resumen, los racks con compresor scroll representan una solución moderna y sostenible para la refrigeración comercial, con la capacidad de reducir la carga de refrigerante y disminuir la huella de carbono. Su adopción y éxito en Europa muestran el potencial de estas tecnologías para contribuir a un futuro más sostenible en la industria de la refrigeración.
SATISFAGA LA NECESIDAD DEL MERCADO DE EQUIPOS CON A2L
Es evidente que la transición hacia refrigerantes A2L de bajo potencial de calentamiento global (PCG) está ganando impulso en la industria de la refrigeración comercial. A medida que los operadores de supermercados y servicios de alimentación evalúan sus opciones para cumplir con sus objetivos operativos y de cumplimiento normativo, los refrigerantes A2L se están perfilando como alternativas cada vez más viables a los HFC con mayor PCG.
Tanto el Environmental Protection Agency (EPA) como el California Air Resources Board (CARB) continuarán promoviendo el uso de refrigerantes con PCG más bajo, y los refrigerantes A2L jugarán un papel importante en esta transición. Aunque aún enfrentan algunos obstáculos regulatorios en los Estados Unidos, su seguridad y eficacia operativa han sido demostradas en Europa y otras regiones.
Los OEM de refrigeración comercial deben comenzar a planificar sus ciclos de diseño para adaptarse a esta nueva realidad. Ya se están lanzando tecnologías y componentes de compresión calificados para A2L, lo que facilitará la transición tanto para los fabricantes como para los minoristas.
En resumen, la expectativa de aprobación regulatoria de los refrigerantes A2L en los próximos años marca un cambio significativo en la industria de la refrigeración comercial. Es crucial que los actores de la industria se preparen desde ahora para esta transición, aprovechando las tecnologías emergentes y trabajando en colaboración con los reguladores para garantizar una implementación segura y efectiva de los refrigerantes A2L.
