Refrigerantes inflamables (A2L y A3): límites de carga, normas y ATEX
Cómo pueden usarse el propano, el isobutano, el R32 y otros refrigerantes inflamables: LII, m1–m3 según la EN 378, la fórmula del local, IEC 60335-2-89 (13 × LII), ATEX y mantenimiento seguro.
Lo más importante
- Los refrigerantes A3 como el propano (R290) son muy inflamables. Los A2L como el R32 y el R1234yf tienen baja inflamabilidad, con una velocidad de combustión de 10 cm/s como máximo [1].
- La EN 378-1 limita la carga mediante el límite inferior de inflamabilidad (LII): m1 = 4 m³ × LII, m2 = 26 m³ × LII, m3 = 130 m³ × LII, multiplicados por 1,5 para los A2L [1].
- Para el propano (LII 0,038 kg/m³), m1 es de unos 150 g y m3 de unos 4,9 kg [1].
- Según la IEC 60335-2-89, los muebles frigoríficos comerciales autónomos pueden contener hasta 13 × LII por circuito, unos 500 g de propano [2][3].
- Donde pueda formarse una atmósfera explosiva se aplican las directivas ATEX para equipos (2014/34/UE) y lugares de trabajo (1999/92/CE) [4][5].
Por qué los refrigerantes inflamables son cada vez más comunes
Los requisitos de GWP bajo del Reglamento de gases fluorados y normas similares de otros países están retirando los refrigerantes de GWP alto. Los sustitutos más habituales son refrigerantes naturales, por ejemplo propano, isobutano y dióxido de carbono, o refrigerantes sintéticos de GWP bajo, por ejemplo R32 y mezclas HFO. El dióxido de carbono no es inflamable. La mayoría de los demás sustitutos son A3 o A2L. Su inflamabilidad es la razón por la que se limita la cantidad en un local y por la que la instalación y el mantenimiento exigen un cuidado especial.
LII y clases de seguridad
El límite inferior de inflamabilidad (LII, en inglés LFL) es la concentración más baja del refrigerante en el aire que puede inflamarse, expresada en kg/m³. El propano tiene un LII de 0,038 kg/m³ y el R32 de 0,307 kg/m³. Cuanto más bajo es el LII, menor es la cantidad necesaria para que se forme una mezcla inflamable en un local. La clase 2L tiene baja inflamabilidad: la llama se propaga despacio, como máximo 10 cm/s, y se necesita más energía para inflamar la mezcla. Por eso los A2L pueden usarse en cantidades mayores que los A3 [1].
Límites de carga según la EN 378-1
La EN 378-1 divide los refrigerantes inflamables en tres niveles [1]:
| Límite | Fórmula | R290 (propano) | R32 (A2L, × 1,5) |
|---|---|---|---|
| m1 | 4 m³ × LII | 0,15 kg | 1,84 kg |
| m2 | 26 m³ × LII | 0,99 kg | 12,0 kg |
| m3 | 130 m³ × LII | 4,94 kg | 59,9 kg |
Por debajo de m1 no hay, en esencia, requisitos ligados al tamaño del local. Entre m1 y m3, la carga está limitada por el tamaño del local y la altura de instalación. Un cálculo habitual es la fórmula m_max = 2,5 × LII^1,25 × h0 × A^0,5, donde A es la superficie del local en m² y h0 la altura a la que puede fugarse el refrigerante, por ejemplo 0,6 m para unidades de suelo y 2,2 m para unidades de techo. Por encima de m3, las partes con refrigerante deben estar en una sala de máquinas, en un recinto ventilado o al aire libre, según la clase de emplazamiento y la categoría de acceso [1]. Compruebe siempre la edición de la norma aplicable al proyecto: la revisión de la EN 378 cambia el método para los refrigerantes inflamables.
Las normas de producto IEC 60335-2-89 y 60335-2-40
Los aparatos fabricados en serie se rigen por normas de producto de la serie IEC 60335, publicadas en Europa como EN 60335. La IEC 60335-2-89 abarca los muebles frigoríficos comerciales y las máquinas de hielo y de helado con compresor incorporado o remoto. La edición de 2019 elevó el límite para los A3 de 150 g a 13 × LII por circuito, unos 500 g de propano, siempre que el aparato cumpla requisitos adicionales, entre otros de estanqueidad y ensayos. Para los A2L el límite es de 1,2 kg [2][3].
La IEC 60335-2-40 abarca aires acondicionados, bombas de calor y deshumidificadores. Fija cuánto refrigerante inflamable puede contener un aparato en relación con el tamaño del local, y qué medidas permiten una carga mayor, por ejemplo detección de fugas, circulación de aire o ventilación y válvulas de corte. En la instalación deben respetarse siempre las indicaciones del fabricante sobre la superficie mínima del local.
ATEX
ATEX son dos directivas europeas. La Directiva 2014/34/UE se aplica a los equipos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas [4]. La Directiva 1999/92/CE regula las obligaciones del empresario: evaluar el riesgo de atmósfera explosiva, clasificar las zonas, elegir equipos adecuados y documentarlo todo en un documento de protección contra explosiones [5]. En refrigeración, ATEX es relevante, por ejemplo, en salas de máquinas con propano o amoníaco y en el mantenimiento en el que puede fugarse refrigerante. La EN 378 y las normas de producto están pensadas para que el funcionamiento normal no genere una atmósfera explosiva, pero en el mantenimiento y ante fugas hay que evaluar el riesgo.
Mantenimiento seguro de sistemas inflamables
- Evalúe el riesgo antes del trabajo y asegúrese de que no hay fuentes de ignición cerca: llamas abiertas, chispas, superficies calientes, herramientas eléctricas no homologadas.
- Mida la concentración con un detector de gas adecuado para el refrigerante, antes y durante el trabajo.
- Ventile la zona de trabajo. Los refrigerantes inflamables como el propano son más pesados que el aire y se acumulan junto al suelo y en fosos.
- Use recuperadoras, bombas de vacío y herramientas homologadas por el fabricante para refrigerantes inflamables.
- Extraiga el refrigerante y barra el sistema con nitrógeno antes de soldar. No suelde nunca en un sistema que contenga refrigerante inflamable.
- Tenga un extintor a mano.
- Etiquete el sistema con el refrigerante y la cantidad, y cumpla las normas de almacenamiento y transporte de botellas de gas.
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Términos del artículo
Fuentes
- EN 378-1:2016+A1:2020 – Part 1: Basic requirements, definitions, classification and selection criteria
- Danfoss – IEC 60335-2-89: flammable refrigerant charge limit change (FAQ)
- International Institute of Refrigeration – Adoption of long-awaited standard for flammable refrigerants
- Directive 2014/34/EU (ATEX equipment) – EUR-Lex
- Directive 1999/92/EC (ATEX workplaces) – EUR-Lex