Cambio de HFC a CO2 (R744) o propano (R290) paso a paso

¿Cuándo es pertinente un cambio?

Desde el 1 de enero de 2025, los gases fluorados nuevos con un GWP de 2 500 o superior ya no pueden utilizarse para realizar el mantenimiento de equipos de refrigeración. El gas regenerado o reciclado puede utilizarse hasta finales de 2029, y a partir de 2032 el límite se endurece a GWP 750 ^[1]. Los sistemas comerciales centralizados de 40 kW o más con un GWP de 150 o más ya no se pueden comercializar ^[1]. Al mismo tiempo, las cuotas de HFC están disminuyendo, lo que eleva los precios y reduce la disponibilidad ^[1]. Por lo general, vale la pena considerar un cambio cuando:

• la instalación funciona con R404A, R507A u otro refrigerante afectado por una prohibición de mantenimiento, o lo estará a partir de 2032,
• la instalación tiene fugas frecuentes o requiere una reparación importante, como una nueva central de compresores o nuevas tuberías,
• la tienda o el edificio van a ser reformados o ampliados de todos modos,
• el operador desea reducir los costes de refrigerante y de control de fugas.

Para una instalación pequeña, una conversión a una mezcla HFC/HFO de menor GWP puede ser un primer paso. La calculadora de conversión muestra qué alternativas se ajustan.

Por qué normalmente no se puede cargar R744 o R290 en un sistema de HFC

Un sistema de HFC tiene una presión máxima admisible (PS) elegida para HFC. La carga de CO2 la superaría con creces, y los elementos de alivio de presión, el compresor y el aceite no serían los correctos. El propano en un sistema de HFC introduce un refrigerante inflamable en equipos que nunca han sido evaluados frente a fuentes de ignición, es posible que el local no cumpla con los límites de carga y la instalación deja de ajustarse a su marcado CE ^[3][5]. En la práctica, por lo tanto, se construye un nuevo sistema o se sustituye la unidad, reutilizando como mucho el cableado y algunos puntos de refrigeración si el fabricante lo autoriza.

¿Qué reemplaza al R404A?

El R404A tiene un GWP de aproximadamente 3.900. Desde el 1 de enero de 2025 no se puede utilizar R404A virgen para el mantenimiento de equipos de refrigeración; se puede utilizar R404A reciclado o regenerado hasta el 31 de diciembre de 2029, y a partir del 1 de enero de 2032 el límite de servicio para la refrigeración estacionaria se reduce a un GWP de 750 ^[1]. Una instalación existente suele convertirse a una mezcla HFC/HFO, mientras que una nueva se diseña para R744 o R290. La tabla compara las opciones habituales; GWP según el Reglamento (UE) 2024/573 ^[1], glide calculado con CoolProp a una temperatura de rocío de −30 °C ^[7].

• R448A, R449A y R452A son de seguridad A1 al igual que el R404A, por lo que la clase de seguridad no cambia. Su GWP es inferior a 2.500 pero superior a 750, por lo que después de 2031 también solo podrán rellenarse con gas regenerado o reciclado ^[1].
• R454C y R455A tienen un GWP inferior a 150 pero son A2L (ligeramente inflamables). La conversión de una instalación A1 a estos refrigerantes requiere una nueva evaluación según la norma EN 378 sobre límites de carga, ventilación y componentes ^[3].
• El R404A y las mezclas anteriores funcionan con aceite POE. Compruebe la aprobación del fabricante del compresor para el nuevo refrigerante y el aceite antes de realizar la conversión.
• Las mezclas tienen un glide de temperatura de 4–14 K. Mida el sobrecalentamiento a partir de la temperatura de rocío y el subenfriamiento a partir de la temperatura de burbuja, tal como se describe en la guía de sobrecalentamiento.
• La calculadora de retrofit compara la capacidad, la temperatura de descarga y el caudal másico de estos refrigerantes para su instalación.

Paso 1: Planificar el nuevo sistema

1. Calcule la carga térmica por nivel de temperatura (media, baja, aire acondicionado) a lo largo del año, así como las necesidades de recuperación de calor.
2. Elija el concepto del sistema. Un sistema booster de CO2 transcrítico atiende la temperatura media y baja en un solo sistema. Un sistema indirecto con enfriadora de propano mantiene el propano en el exterior o en una sala de máquinas y distribuye el frío con un fluido secundario como glicol o salmuera de CO2. Los muebles plug-in con R290 (compactos, a menudo refrigerados por agua) son adecuados para comercios pequeños.
3. Determine la ubicación de las partes que contienen refrigerante: en el espacio ocupado, en una sala de máquinas, en el exterior o en un recinto ventilado. Esto determina la clase de ubicación y la categoría de acceso ^[3][4].
4. Dimensione las tuberías. La calculadora de CO2 dimensiona tuberías de cobre y acero para R744, y la calculadora de HC comprueba el límite de carga para R290 y otros hidrocarburos.

Paso 2: Clase de seguridad y límites de carga

Según las normas EN 378-1 e ISO 5149-1, la carga máxima depende del refrigerante, del volumen del local, de la clase de ubicación y de la categoría de acceso ^[3][4]. Para el R744 (A1) se aplica el límite práctico: si toda la carga se fuga en el local más pequeño, la concentración debe mantenerse por debajo del límite; de lo contrario, se requieren medidas como detección de fugas, ventilación o una sala de máquinas. El CO2 es más pesado que el aire y se acumula a nivel del suelo.

Para el R290 (A3), los límites se basan en el límite inferior de inflamabilidad (LFL). Por debajo de m1 prácticamente no hay requisitos dependientes del local; entre m1 y m3, el tamaño del local y la altura de instalación limitan la carga; y por encima de m3, las partes que contienen refrigerante deben ubicarse en una sala de máquinas, un recinto ventilado o en el exterior ^[3]. Obtenga los valores y fórmulas exactas de la edición de la norma aplicable al proyecto. El artículo sobre refrigerantes inflamables muestra ejemplos para propano.

Paso 3: Presión, PED y ATEX

Cada componente debe tener una PS que cubra la presión máxima en servicio, en reposo y durante el transporte ^[3]. En el caso del CO2, compruebe la presión en reposo: muchos sistemas disponen de una pequeña unidad de enfriamiento en reposo o recipientes diseñados para soportarla. Según la Directiva de Equipos a Presión 2014/68/UE, la categoría (I–IV) depende de la PS, el volumen o el tamaño de la tubería y el grupo de fluidos. El propano pertenece al grupo 1, el CO2 al grupo 2, y la categoría determina la evaluación de la conformidad y si es necesario un organismo notificado ^[5].

Cuando el propano pueda formar una atmósfera explosiva, por ejemplo en una sala de máquinas o durante las tareas de mantenimiento, el empresario debe evaluar el riesgo, dividir las zonas en áreas y documentarlo en un documento de protección contra explosiones ^[6]. Los equipos situados en una zona deben ser aptos para la misma de conformidad con la Directiva de equipos ATEX 2014/34/UE. La norma EN 378 tiene por objeto evitar una atmósfera explosiva en condiciones normales de funcionamiento, pero aun así es preciso evaluar el riesgo.

Paso 5: Poner la instalación de HFC fuera de servicio

De acuerdo con el (UE) 2024/573 y el Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215, el requisito de certificación para instalación, mantenimiento, reparación y desmantelamiento abarca no sólo los gases fluorados, sino también las alternativas amoníaco, CO2 e hidrocarburos, y las empresas que trabajan para terceros deben estar certificadas ^[1][2]. Los tipos de certificado para personas son ^[2]:

Los Estados miembros pueden emitir certificados combinados. Los certificados expedidos al amparo del anterior Reglamento (UE) 2015/2067 equivalen a los nuevos tipos (categoría I → A1, II → A2, III → D, IV → E), pero solo podrán seguir utilizándose si el titular ha actualizado sus conocimientos mediante la formación o evaluación exigida por el artículo 10 del Reglamento (UE) 2024/573 ^[1][2]. Por consiguiente, para una instalación de CO2 los técnicos necesitan el tipo B, y para el propano el A1 o A2. Compruebe los certificados del instalador y de la empresa frigorista antes de firmar el contrato.

Documentación

El refrigerante antiguo debe ser recuperado por una persona cualificada y enviado a reciclaje, regeneración o destrucción. Anote la cantidad en el registro. Las emisiones intencionadas están prohibidas ^[1].

Lista de comprobación

1. Realice la prueba de resistencia y la prueba de estanqueidad del sistema con nitrógeno seco de conformidad con la norma EN 378-2 antes de proceder a su carga. Las presiones de prueba para CO2 son considerablemente superiores a las de los HFC: planifique la zona de peligro. Consulte la guía de pruebas de presión.
2. Realice el vacío y compruebe con una prueba de vacío estático. Consulte la guía de deshidratación y vacío.
3. Cargue el refrigerante. En el caso del CO2, rompa el vacío inicialmente con vapor para evitar la formación de hielo seco. En el caso del propano, mantenga alejadas las fuentes de ignición y mida con un detector de gas adecuado para ello.
4. Compruebe las funciones de seguridad: presostatos limitadores, válvulas de seguridad, detección de gas, alarmas, ventilación y parada de emergencia.
5. Compruebe los parámetros de funcionamiento y forme al operador.

Documentación

• Declaración de conformidad y marcado CE del conjunto con arreglo a la PED, especificando la categoría y el procedimiento de evaluación de la conformidad ^[5].
• Certificados de la prueba de presión y de estanqueidad, así como la carga y el refrigerante indicados en la placa de características.
• Evaluación de riesgos, cálculo del límite de carga y, para el propano, el documento de protección contra explosiones ^[3][6].
• Instrucciones de servicio, libro de registro y certificados del personal que realizó los trabajos ^[2].

Lista de comprobación

• ¿Está claro el motivo del cambio: prohibición de servicio, prohibición de producto, fugas o costes?
• ¿Se conoce la carga térmica por cada nivel de temperatura?
• ¿Se ha seleccionado el concepto de sistema adecuado: booster de CO2, enfriadora de propano con fluido secundario o mueble plug-in?
• ¿Se han determinado la clase de ubicación y la categoría de acceso para cada componente que contiene refrigerante?
• ¿Se ha comprobado el límite de carga conforme a la edición aplicable de la norma EN 378 o ISO 5149?
• ¿Se han determinado la PS, la categoría PED y el procedimiento de evaluación de la conformidad?
• Para el propano: ¿se ha realizado la evaluación de riesgos ATEX y la zonificación?
• ¿Disponen los operarios y la empresa de los certificados requeridos para CO2 o hidrocarburos?
• ¿Se ha recuperado y registrado correctamente el HFC?
• ¿Se han documentado la prueba de presión, el vacío y las pruebas de funcionamiento?