Passagem de HFC para CO2 (R744) ou propano (R290) passo a passo

Quando é relevante uma mudança?

Desde 1 de janeiro de 2025, os gases fluorados virgens com um GWP de 2500 ou mais já não podem ser utilizados na manutenção de equipamentos de refrigeração. O gás regenerado ou reciclado pode ser utilizado até ao final de 2029 e, a partir de 2032, o limite é apertado para GWP 750 ^[1]. Os sistemas comerciais centralizados de 40 kW ou mais com um GWP de 150 ou mais já não podem ser colocados no mercado ^[1]. Simultaneamente, as quotas de HFC estão a diminuir, o que aumenta os preços e reduz a disponibilidade ^[1]. Uma mudança é normalmente digna de consideração quando:

• a central funciona com R404A, R507A ou outro fluido frigorigéneo abrangido por uma proibição de manutenção, ou o será a partir de 2032,
• a central tem fugas frequentes ou necessita de uma reparação de grande envergadura, tal como uma nova central de compressores ou nova tubagem,
• a loja ou edifício vai ser de qualquer forma remodelado ou ampliado,
• o operador pretende custos mais baixos com o fluido frigorigéneo e com o controlo de fugas.

Para uma pequena central, uma reconversão para uma mistura HFC/HFO de menor GWP pode ser um primeiro passo. A calculadora de reconversão mostra que alternativas se adequam.

Porque não se pode normalmente carregar R744 ou R290 num sistema HFC

Um sistema HFC tem uma pressão máxima admissível (PS) escolhida para HFC. O enchimento com CO2 excedê-la-ia muitas vezes, e a proteção contra sobrepressão, o compressor e o óleo estão incorretos. O propano num sistema HFC coloca um fluido frigorigéneo inflamável num equipamento nunca avaliado quanto a fontes de ignição, a sala pode não cumprir os limites de carga e a central deixa de corresponder à sua marcação CE ^[3][5]. Na prática, constrói-se portanto um novo sistema ou substitui-se o grupo, reutilizando no máximo a cablagem e alguns pontos de arrefecimento se o fabricante o aprovar.

O que substitui o R404A?

O R404A tem um GWP de cerca de 3.900. Desde 1 de janeiro de 2025 que o R404A virgem não pode ser utilizado para assistência em equipamentos de refrigeração; o R404A regenerado ou reciclado pode ser utilizado até 31 de dezembro de 2029 e, a partir de 1 de janeiro de 2032, o limite de assistência para refrigeração estacionária desce para GWP 750 ^[1]. Uma instalação existente é habitualmente convertida para uma mistura HFC/HFO, enquanto uma nova instalação é construída para R744 ou R290. A tabela compara as opções comuns; GWP conforme o Regulamento (UE) 2024/573 ^[1], glide calculado com CoolProp a um ponto de condensação de −30 °C ^[7].

• R448A, R449A e R452A são A1 como o R404A, pelo que a classe de segurança não se altera. O seu GWP é inferior a 2.500 mas superior a 750, pelo que após 2031 também só podem ser atestadas com gás regenerado ou reciclado ^[1].
• R454C e R455A têm um GWP inferior a 150 mas são A2L (ligeiramente inflamáveis). A conversão de uma instalação A1 para estes fluidos requer uma nova avaliação EN 378 dos limites de carga, ventilação e componentes ^[3].
• O R404A e as misturas acima funcionam com óleo POE. Verifique a aprovação do fabricante do compressor para o novo refrigerante e o óleo antes de efetuar a conversão.
• As misturas têm um glide de temperatura de 4–14 K. Meça o superheat a partir do ponto de condensação e o subcooling a partir do ponto de ebulição, conforme descrito no guia de superaquecimento.
• A calculadora de retrofit compara a capacidade, a temperatura de descarga e o caudal mássico destes refrigerantes para a sua instalação.

Passo 1: Planear o novo sistema

1. Determine a carga térmica por nível de temperatura (média, baixa, ar condicionado) e ao longo do ano, bem como quaisquer necessidades de recuperação de calor.
2. Escolha o conceito do sistema. Um sistema booster de CO2 transcrítico assegura a temperatura média e baixa num único sistema. Um sistema indireto com um chiller de propano mantém o propano ao ar livre ou numa sala de máquinas e distribui o frio através de um fluido secundário, como glicol ou salmoura de CO2. Móveis frigoríficos plug-in com R290 (compactos, frequentemente arrefecidos a água) são adequados para lojas mais pequenas.
3. Determine a localização das peças que contêm refrigerante: no espaço ocupado, numa sala de máquinas, ao ar livre ou num compartimento ventilado. Isto determina a classe de localização e a categoria de acesso ^[3][4].
4. Dimensione a tubagem. A calculadora de CO2 dimensiona tubos de cobre e aço para R744, e a calculadora de HC verifica o limite de carga para o R290 e outros hidrocarbonetos.

Passo 2: Classe de segurança e limites de carga

Nos termos da norma EN 378-1 e ISO 5149-1, a carga máxima depende do refrigerante, do volume da sala, da classe de localização e da categoria de acesso ^[3][4]. Para o R744 (A1), aplica-se o limite prático: se toda a carga verter para a sala mais pequena, a concentração deve manter-se abaixo do limite; caso contrário, são necessárias medidas como deteção de gás, ventilação ou uma sala de máquinas. O CO2 é mais pesado do que o ar e acumula-se ao nível do solo.

Para o R290 (A3), os limites baseiam-se no limite inferior de inflamabilidade (LFL). Abaixo de m1 não existem essencialmente requisitos dependentes da sala, entre m1 e m3 o tamanho da sala e a altura de instalação limitam a carga, e acima de m3 as peças que contêm refrigerante devem ficar numa sala de máquinas, num compartimento ventilado ou ao ar livre ^[3]. Obtenha os valores exatos e fórmulas a partir da edição da norma aplicável ao projeto. O artigo sobre refrigerantes inflamáveis apresenta exemplos para o propano.

Passo 3: Pressão, PED e ATEX

Cada peça deve possuir um PS que cubra a pressão mais elevada em funcionamento, em paragem e durante o transporte ^[3]. No caso do CO2, verifique a pressão em paragem: muitas instalações dispõem de uma pequena unidade de refrigeração de paragem ou de recipientes dimensionados para a suportar. Ao abrigo da Diretiva Equipamentos sob Pressão 2014/68/UE, a categoria (I–IV) depende do PS, do volume ou diâmetro da tubagem e do grupo de fluidos. O propano pertence ao grupo 1, o CO2 ao grupo 2, e a categoria determina a avaliação da conformidade e a necessidade de um organismo notificado ^[5].

Onde o propano pode formar uma atmosfera explosiva, por exemplo, numa casa de máquinas ou durante a manutenção, a entidade empregadora deve avaliar o risco, dividir as áreas em zonas e documentá-lo num documento de proteção contra explosões ^[6]. Os equipamentos numa zona devem ser adequados para essa zona ao abrigo da diretiva de equipamentos ATEX 2014/34/UE. A EN 378 visa evitar uma atmosfera explosiva em funcionamento normal, mas o risco deve ser avaliado.

Passo 5: Desativação da instalação de HFC

Ao abrigo do regulamento (UE) 2024/573 e do Regulamento de Execução (UE) 2024/2215, o requisito de certificação para instalação, manutenção, reparação e desativação abrange não só os gases fluorados, mas também as alternativas amónia, CO2 e hidrocarbonetos, devendo as empresas que trabalham para terceiros ser certificadas ^[1][2]. Os tipos de certificados para pessoas são ^[2]:

Os Estados-Membros podem emitir certificados combinados. Os certificados ao abrigo do antigo Regulamento (UE) 2015/2067 correspondem aos novos tipos (categoria I → A1, II → A2, III → D, IV → E), mas só podem continuar a ser utilizados se o titular tiver atualizado os seus conhecimentos através da formação ou avaliação exigida pelo artigo 10.º do Regulamento (UE) 2024/573 ^[1][2]. Para um sistema de CO2, os técnicos necessitam, portanto, do tipo B, e para o propano de A1 ou A2. Verifique os certificados do instalador e da empresa de assistência antes de celebrar o contrato.

Documentação

O refrigerante antigo deve ser recuperado por uma pessoa certificada e enviado para reciclagem, regeneração ou destruição. Registe a quantidade no registo de intervenções. As emissões intencionais são proibidas ^[1].

Lista de verificação

1. Efetuar o teste de resistência mecânica e de estanqueidade do sistema com azoto seco em conformidade com a norma EN 378-2 antes de proceder à carga. As pressões de ensaio do CO2 são muito superiores às dos HFC: planeie a zona de perigo. Consulte o guia de ensaio de pressão.
2. Efetuar a evacuação e verificar com um teste de vácuo estático. Consulte o guia de evacuação.
3. Carregar o refrigerante. No caso do CO2, quebrar o vácuo primeiro com vapor para evitar a formação de gelo seco. No caso do propano, mantenha afastadas fontes de ignição e meça com um detetor de gás adequado para o efeito.
4. Testar as funções de segurança: limitadores de pressão, válvulas de segurança, deteção de gás, alarmes, ventilação e paragem de emergência.
5. Verificar os dados de funcionamento e instruir o operador.

Documentação

• Declaração de conformidade e marcação CE do conjunto ao abrigo da PED, indicando a categoria e a avaliação da conformidade ^[5].
• Certificados de teste de pressão e de estanqueidade, carga e refrigerante indicado na chapa de características.
• Avaliação de risco, cálculo do limite de carga e, no caso do propano, o documento de proteção contra explosões ^[3][6].
• Instruções de funcionamento, livro de registo e certificados dos técnicos que efetuaram o trabalho ^[2].

Lista de verificação

• O motivo da substituição é claro: proibição de assistência, proibição de produto, fugas ou custos?
• A carga térmica por nível de temperatura é conhecida?
• Foi escolhido o conceito do sistema: booster de CO2, chiller de propano com fluido secundário ou plug-in?
• Foram definidas a classe de localização e a categoria de acesso para cada componente que contém refrigerante?
• O limite de carga foi verificado em conformidade com a edição aplicável da norma EN 378 ou ISO 5149?
• Foram definidos o PS, a categoria PED e a avaliação da conformidade?
• Para o propano: foi efetuada a avaliação de risco ATEX e a divisão em zonas?
• As pessoas singulares e a empresa possuem certificados para CO2 ou hidrocarbonetos?
• O HFC foi recuperado e registado?
• O teste de pressão, a evacuação e os testes funcionais foram documentados?