OPCIONES TECNOLÓGICAS PARA HCFCs EN REFRIGERACIÓN

Transcripción

1 OPCIONES TECNOLÓGICAS PARA HCFCs EN REFRIGERACIÓN Miguel W. Quintero Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD Con el apoyo del Ing. Roberto Peixoto

2 Medidas de Control de HCFCs, Países Art % 120% 100% Vieja Base 80% 60% Nueva Base Tasa de Crecimiento Anual: 5 % 40% 20% 0% Año

3 Cronograma de Eliminación de los HCFCs Países Industrializados BASE ANTERIOR BASE: 2.8% CFC en 1989 más 100% HCFC 1989 CONGELAMIENTO % REDUCCIÓN EN % REDUCCIÓN EN ,5% REDUCCIÓN EN 2020 * ELIMINACIÓN EN 2030 NUEVOS COMPROMISOS INALTERADO INALTERADO 75% REDUCCIÓN EN % REDUCCIÓN EN 2015 INALTERADO INALTERADO El valor promedio anual de 0,5% es sólo para mantenimiento de equipos de refrigeración y aire acondicionado en el período de y sujeto a revisión en 2015.

4 Eliminación de los HCFCs en los países desarrollados En Europa HCFC-22 fue eliminado en nuevos equipos el 31 de Diciembre de En los Estados Unidos y el Japón el uso de HCFC-22 para nuevos equipos terminará en enero de 2010.

5 Opciones de Refrigerantes Panorama General A partir del Protocolo de Montreal desarrollo de sustitutos para los refrigerantes CFCs y HCFCs. En los últimos 15 años: de CFC-11, CFC-12, HCFC-22 y R- 502 a decenas de fluidos (HFCs, PFCs, NH 3, CO 2, y HCs). Fabricantes de equipos, proyectistas, instaladores y usuarios finales tienen que tomar decisiones sobre los refrigerantes a escoger para sustituir las SAOs. Implicaciones energéticas, ambientales y de seguridad Nunca más un número pequeño de soluciones posibles!

6 USOS DE HCFCs COMO FLUIDO REFRIGERANTE Refrigerante HCFC-22 (R-22) (El refrigerante más utilizado actualmente) Utilización aire acondicionado residencial equipos para aire acondicionado comercial bombas de calor sistemas de aire acondicionado central ( chillers ) sistemas de refrigeración comercial para supermercados, cámaras frías, etc. HCFC-123 (R-123) unidades de enfriamiento de líquidos ( chillers ) centrífugos Mezclas de HCFC (R-401 A&B, 402A&B, 405A, 406A, 408A, 409A, 411A&B, 414A&B y 416A equipos de refrigeración comercial retrofit de sistemas que utilizan CFC-12 y R-502

7 Consumo actual de HCFCs en los sectores de Refrigeración y A/A Sustancia Consumo (toneladas metricas) Usos Consumo estimado en refrigeración y A/A Toneladas métricas % del total HCFC ,200 Refrigeración y A/A, Espuma 217, % HCFC-123 3,700 Refrigeración y A/A 3, % HCFC Refrigeración y A/A % HCFC142b 31,230 Espuma, refrigeración y A/A 1, % Fuente: UNEP/Ozl.Pro/ExCom/55/47 anexo IV

8 Criterios de Selección de Refrigerantes

9 Alternativas para los HCFCs Dos grupos de alternativas : Refrigerantes halogenados: HFCs, mezclas de HFCs, mezclas de HFCs y HCs Refrigerantes naturales: CO 2, hidrocarburos y amoniaco

10 Alternativas -HFCs

11

12

13

14 Legislación Europea sobre los HFCs Regulaciones "F-gas Regulación No 842/2006 aplicada a ciertos gases de efecto invernadero fluorados cubre: Contención a través del uso y manejo responsables Reciclaje y recuperación al fin de la vida útil Entrenamiento y certificación de personas involucradas con la contención y recuperación de los F gases Reportes de las cantidades producidas, proveídas, utilizadas y emitidas Etiquetas (sellos) en los productos y equipos

15 La Opción de Refrigerantes Naturales Hidrocarburos, amoniaco, CO 2, agua y aire: refrigerantes naturales Existen en ciclos de la naturaleza mismo sin intervención humana Innovación tecnológicas permitirá a los refrigerantes naturales ser una solución segura y económica Sistemas con "refrigerantes naturales" tendrán un papel cada vez más importante en el futuro

16 Refrigerantes Naturales

17 Refrigerantes Naturales

18 Dióxido de Carbono ( CO 2, R-744) Utilizado desde hace más de un siglo Buena compatibilidad química PAO = 0. PCG insignificante Refrigerante A: No inflamable, No tóxico en concentraciones moderadas por debajo del 5% en volumen en el aire. Bajo costo y alta disponibilidad Propiedades conocidas y documentadas.

19 Dióxido de Carbono (CO 2, R-744) La diferencia entre CO 2 y los otros refrigerantes es su relación presióntemperatura. Particularmente su alta presión a temperaturas normales y la baja temperatura crítica de ~31 o C

20 ciclo transcrítico Pressure Enthalpy

21 Heating Capacity Pressure Cooling Capacity Energy Recovered by Expander Compressor Input Enthalpy

22 Dióxido de Carbono (CO 2, R-744) El ciclo transcrítico básico: potencialmente menos eficiente que un ciclo de compresión convencional Esfuerzos significativos de I&D en curso para aumentar la eficiencia del ciclo, a través del desarrollo de sistemas específicos de expansión. El CO 2 considerado en sistemas para supermercados en sistemas de expansión directa y en sistemas en cascada (CO 2 en el circuito de baja temperatura y amoniaco o R404A en el circuito de media temperatura)

23 Compresores para CO 2

24 Amoniaco (NH 3, R-717) De 1930 a 1990 las legislaciones para construcción de edificios y equipos de refrigeración comercial y de AA desarrollada para refrigerantes halogenados NH 3 para refrigeración industrial Excelentes propiedades termodinámicas en sistemas de refrigeración por compresión de vapor. Consumo menor de energía en sistemas industriales de refrigeración de gran tamaño Higiene Industrial: Tóxico pero fácilmente reconocible por el olor y detectable

25 Amoniaco (NH 3, R-717) Refrigeración Industrial e comercial: sistemas en cascada NH 3 /CO 2 Refrigeración Comercial para Supermercados. Sistemas Indirectos (típicos para amoniaco) Fluidos secundarios» Dióxido de Carbono

26 Hidrocarburos (HCs) Introducidos a comienzos del siglo XX (en Alemania en 1916). En 1920/30, refrigeradores desarrollados utilizando Isobutano (R-600a) CFCs sustituyeron todos los otros refrigerantes. Cambio mundial R-12. HCs restringidos a grandes plantas de refrigeración industrial en las industrias de petróleo y de gas.

27 Hidrocarburos (HCs) Incoloros y casi inodoros. PAO= 0 y PGB < 25 Atención considerable en Alemania en 1990/1991 En 1993: venta de refrigeradores utilizando una mezcla de propano y isobutano Greenpeace y el aumento de conciencia ambiental convirtieron a los HCs en una opción real

28 Hidrocarburos (HCs) Técnicamente viables para todos los tipos de sistemas Inflamables. Medidas adecuadas de seguridad durante manejo, fabricación, mantenimiento, asistencia técnica y disposición final del equipamiento Existen legislación y normas técnicas sobre las limitaciones de uso y de los aspectos de seguridad necesarios.

29 Hidrocarburos (HCs) Carga pequeña e sistema con menos fugas Sistemas en cascada Circuitos secundarios (Refrigeración Supermercados)

30 Situación Internacional Refrigerants, Naturally is supported by Greenpeace and the United Nations Environmental Programme and recognised as a "Partnership for Sustainable Development" by the UN Commission on Sustainable Development

31 Eurammon Eurammon:Iniciativa conjunta de empresas, instituciones y personas comprometidas con el uso de refrigerantes naturales Centro de competencia para el uso de fluidos naturales en refrigeración Plataforma de información y conocimientos para desarrollar sistemas de refrigeración natural dentro del concepto del desarrollo sostenible

32 Natural Refrigerants - GTZ

33

34

35 CONCLUSIONES No existe un refrigerante ideal. Cada sistema es particular Alternativas a CFCs y HCFCs: diversos desafíos técnicos, incluyendo cuestiones de seguridad El regreso a un un pequeño número de refrigerantes no se visualiza en un futuro cercano Interés creciente en los refrigerantes naturales Uso de NH3 (R-717), CO2 ( R-744) y HCs (R-600a, R-290, R- 1270) aumentando por sus características ambientales y de desempeño

36 Sistemas Indirectos de Refrigeración

37 CO 2 NH 3-30 C -30 C +30 C

38

39 Natural Refrigerants - GTZ

40 Sistema Cascada con CO 2 /R-404A

41 Fluidos Refrigerantes Candidatos