EL RIGOR Y METODOLOGÍA DEMUESTRAN LOS BENEFICIOS DEL R450A* (SOLSTICE N13) EN SU CARRERA HACIA UN FUTURO Caso Práctico Por cortesía de Tewis Smart Solutions International y Honeywell S.L. Antecedentes, contexto y problemática La Unión Europea actualmente está discutiendo la revisión del Reglamento de Gases Fluorados (F-gas) vigente desde 2006, a la vez que busca compromisos serios y viables con países desarrollados y en vías de desarrollo a través de los protocolos de Montreal y Kyoto. El texto de la revisión, recientemente adoptado por el Parlamento y el Consejo, será de aplicación a partir de enero de 2015. Por otro lado, con fecha de 30 de diciembre la Agencia de Tributos publicó en el BOE el Real Decreto 1042/2013 por el que se aprobaba el Reglamento del Impuesto sobre Gases Fluorados (IGF, Ley 16/2013). Este impuesto grava con 20 /ton CO 2 eq los gases fluorados con PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico) de más de 150. compromiso de reducir los posibles efectos nocivos para el entorno de su actividad, estableciendo, por ejemplo, agendas verdes o sostenibles, en las que se fijan objetivos de disminución del impacto de su actividad. Uno de los factores claramente estratégicos en este escenario afecta de lleno a los sistemas de refrigeración, vitales, por ejemplo, para la conservación de productos lácteos, frescos y congelados en los supermercados, así como en otros muchos sectores. El funcionamiento de un sistema de refrigeración depende, en gran medida, de las propiedades del refrigerante utilizado. Un sistema de refrigeración óptimo depende, en gran medida, de las propiedades del refrigerante utilizado Estas dos iniciativas parecen conducir hacia un reajuste del uso de refrigerantes hacia aquellos de menor PCA que seguirán debiendo responder a criterios de sostenibilidad, impacto medioambiental y eficiencia energética cada vez más rigurosos. La propia industria asume paulatinamente su Los atributos de ese fluido vital para mantener en perfectas condiciones multitud de productos perecederos son cada vez más apreciados por las empresas del sector. Así, algunas empresas como Honeywell cuentan con departamentos de investigación y desarrollo que trabajan de forma continua para sustituir los gases refrigerantes que se vienen utilizando hasta ahora por otros con atributos más seguros, benignos para el medio ambiente y eficientes; y otras empresas como Tewis Smart Solutions International centran su investigación tecnológica en diseños y sistemas que mediante el ahorro de consumo energético y propiedades medioambientales supongan el menor posible TEWI (Impacto Total sobre el Calentamiento Atmosférico). En este contexto Tewis planteó el presente ensayo con la finalidad de estimar el rendimiento y el potencial de ahorro energético del refrigerante R450A* (Solstice N13 en la versión comercializada por Honeywell) con respecto al R134a para evaluar su posible utilización como refrigerante tanto en sistemas de expansión directa para media temperatura como para sistemas en cascada con CO 2 subcrítico. FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO 1
Dos aliados muy cualificados Tewis Smart Solutions International, una de las firmas líderes de consulting energético e implantada en cinco países de tres continentes, ha realizado una rigurosa y meticulosa evaluación comparativa de las propiedades del refrigerante R450A* (Solstice N13 en la versión comercializada por Honeywell) frente a otros gases a los que puede sustituir (el R134a, en este caso). Tewis ha construido su foco empresarial sobre el desarrollo continuo y la preocupación por la investigación y la identificación de nuevas soluciones y controles para refrigeración, orientado a la implantación de sistemas más eficientes y de menor consumo energético. Esta voluntad ha llevado a Tewis a la creación de su propio laboratorio en sus instalaciones de Valencia, en una acción pionera en este ámbito en España. particularidad de la compatibilidad del nuevo gas con la existente para el anterior (un valor añadido adicional para el N13). En la tendencia ineludible de desarrollar gases refrigerantes con un PCA cada vez menor, el R450A aparece como la alternativa idónea: es el refrigerante con menor potencial Para dotar del máximo rigor, fidelidad y fiabilidad a todo el ensayo, que se llevó a cabo en el laboratorio de Tewis, se requirió la certificación y el seguimiento del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) de Valencia. de calentamiento global de características similares al R134a Un ensayo concluyente con un sello de rigor añadido El equipo de Tewis ha planteado un ensayo controlado en laboratorio con un objetivo bien definido: analizar el consumo energético de una de refrigeración de media temperatura alimentada con dos refrigerantes diferentes R134a y el Solstice N13 (R450A) - en condiciones de temperatura similares y con una corta diferencia de tiempo. Los datos resultantes del estudio permitirán evaluar el posible ahorro energético derivado del uso del refrigerante R450A respecto a su antecesor, el R134a, aprovechando la El ITE es un centro de apoyo a la innovación y la competitividad empresarial creado hace 15 años desde la Generalitat Valenciana a través del Instituto de la Pequeña y Mediana Industria Valenciana (IMPIVA) y la Universitat Politécnica de Valencia (UPV). El ITE se orienta, principalmente, a respaldar proyectos de empresas pertenecientes al sector energético. En el caso del ensayo que nos ocupa, el ITE ha supervisado y tutelado todos los protocolos de actuación, certificando así la validez y rigor de los resultados obtenidos. Tras dos ciclos de funcionamiento de 48 horas de una central de compresión conectada a una serie de murales de refri- 2 FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO
Tewis y Honeywell han sumado fuerzas para llevar a cabo un ensayo concluyente sobre las propiedades del Solstice N13 (R450A) geración, cada uno de ellos con un refrigerante de la pareja a comparar, los resultados evidencian las posibilidades de ahorro energético del refrigerante R450A. El nuevo refrigerante desarrollado por Honeywell registró más de un 3% de consumo de kilowatios/hora menos que cuando el compresor se alimentó con el R134a. La conclusión es que la capacidad de reducción del consumo energético que aporta el R450A, sumada a la menor emisión de CO 2 respecto a sus competidores, lo convierten en el refrigerante idóneo para sustituir a los gases utilizados hasta ahora. El potencial de mejora de la rentabilidad global de las operaciones relacionadas con la refrigeración lo convierten en un producto clave en industrias cada vez más sostenibles. 3.- Aplicación en instalaciones ya existentes. Para la utilización del R450A no es necesaria una sustitución de las instalaciones de refrigeración, siempre que se tenga la precaución de considerar una menor capacidad de alrededor de un 10%. De esta forma, la necesaria renovación del parque de instalaciones de refrigeración con gas que están afrontando establecimientos comerciales e industrias encuentra un óptimo aliado en este nuevo refrigerante. 4.- Seguro y fácil de utilizar. Está clasificado según del grupo de seguridad A1/A1, es no inflamable y su manipulación no comporta diferencias significativas para los técnicos e instaladores habituales de lo que se desprende que pueden manejarlo sin grandes cambios en sus protocolos de actuación y de forma segura. 5.- Deslizamiento despreciable. Al ser una mezcla azeotrópica de R134a (42%) y HFO1234ze(E) (58%), su deslizamiento es despreciable ( 0.6ºC) Una metodología rigurosa y avalada por el ITE Las sólidas ventajas del R450A 1.- Reducción en las emisiones de carbono. Su potencial de calentamiento atmosférico (PCA), es cerca de un 60% menor que el del refrigerante R134a, y más bajo que cualquier otra alternativa. 3ª rev 4ª rev R-134a 1,300 1,430 N13 (R450A*) 546 600 2.- Ahorro en las facturas de consumo de energía. En cuanto al consumo energético, el 3.1% de ahorro evidenciado en este ensayo de Tewis (ahorro debido estrictamente al refrigerante), ratifica los ahorros de otros trabajos de campo realizados por Honeywell. - La central de compresores del laboratorio fue cargada con 87 kg de refrigerante R134a que se mantuvo funcionando ininterrumpidamente durante 48 horas del 14 al 16 de diciembre de 2013. - Esta misma operación se repitió del 29 al 31 de enero) con el R450A. - En ambos casos se recogieron las principales variables: potencia promedio (cada 5 minutos); temperatura ambiente exterior (cada 15 minutos); temperatura en los servicios (cada 15 minutos) y temperatura en el laboratorio (cada 15 minutos). - La principal variable, el consumo de energía eléctrica en la central de compresores, fue recogida por un equipo analizador de redes calibrado propiedad de Tewis. - Los parámetros de medida se aplicaron sobre un conjunto FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO 3
intermedio de tiempo en los dos ensayos (48 horas) para eliminar la inercia inicial del sistema. - Los dos ensayos se realizaron con 6 semanas de diferencia en la misma estación (invierno) para poder contar con condiciones de temperatura los más parecidas posibles. Se realizaron una serie de correcciones a partir del salto térmico existente entre las temperaturas del panel refrigerado y del exterior en ambos ensayos para mayor rigor. - Las condiciones en cuanto a regulación y funcionamiento de la fueron las siguientes para ambos ensayos: Consigna de aspiración de los compresores: -10ºC Consigna de ida de los compresores: 40ºC Consigna de temperatura en los servicios: 1ºC El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) de Valencia ha certificado el rigor, la fidelidad y fiabilidad de todo el ensayo importe viene determinado por el tipo de refrigerante o la mezcla, la cantidad, y el índice de calentamiento atmosférico (PCA) del gas utilizado en cada caso. El impuesto pretende incentivar el uso de gases con menor impacto ambiental, gravando especialmente aquellos que cuenten con un mayor PCA. Carga de los servicios: funcionamiento en vacío (sin productos de alimentación) El refrigerante desarrollado por Honeywell registró más de un 3% de consumo de kilowatios/hora menos que cuando el compresor se alimentó con el R134a Un ahorro económico considerable En la línea del aumento del control normativo que se ha comentado, hay que señalar el impacto económico que provoca en todos aquellos sectores que cuentan con refrigeración comercial (supermercados, hipermercados, tiendas de proximidad, industrias de alimentación, máquinas de vending, etc.) el nuevo impuesto sobre gases fluorados de efecto invernadero, que está en vigor desde enero de 2014. Este impuesto supone una nueva tasa para la industria, cuyo En este contexto se ve aún más reforzada la idoneidad de Solstice N13 (R450A). Este refrigerante presenta unas credenciales de potencial de calentamiento atmosférico que lo convierten en una opción difícilmente mejorable: su PCA es un 60% menor que el del R134a, el gas al que ha de sustituir en la mayoría de los casos, y menor que cualquier otra alternativa utilizada en refrigeración comercial. La capacidad de reducción de las emisiones directas e indirectas que aporta el R450A conlleva, además de los beneficios medioambientales, otros nada desdeñables de tipo económico. La capacidad de reducción del consumo energético que aporta el R450A sumada a la menor emisión de CO2 respecto a sus competidores, lo convierten en el refrigerante idóneo para sustituir a otros gases utilizados hasta ahora 4 FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO
El ahorro en términos de tasa del IGF es de más de 12 /kg en 2015, y de 18.25 /kg a partir de 2016 "Este ensayo en los laboratorios de Tewis corrobora las evaluaciones iniciales y confirma que el gas R450A* (Solstice N13) es la mejor alternativa de bajo PCA y características similares al 134a. Tanto en reconversiones del R134a como para nuevas instalaciones con CO2 subcrítico, el R450A presenta ventajas ambientales y económicas que lo hacen el refrigerante de elección con seguridad de futuro". FRIO CALOR AIRE ACONDICIONADO 5