Conversión de un sistema refrigeración comercial a R290

Junto a la creciente conciencia medioambiental, muchas personas comenzaron a prestar atención al impacto del efecto invernadero en el entorno de la vida humana.

Por ejemplo, China comenzó a promover enérgicamente el uso de refrigerantes naturales para eliminar los refrigerantes HCFC con mayor efecto invernadero. 

Como alternativa a ellos, surgió el R290 que es un refrigerante natural y respetuoso con el medio ambiente. Se desarrolló con éxito en 2004 y se utiliza ampliamente en la cadena de refrigeración comercial.

Analicemos algunas aplicaciones que tiene el gas R290 en sistemas de refrigeración comercial. 

1. Análisis para realizar la conversión de un sistema comercial a R290

Existen grandes diferencias de características entre el R290 y los refrigerantes comúnmente utilizados en otros sistemas pequeños totalmente cerrados. Por lo tanto, en muchos casos, es necesario realizar un diseño detallado de forma específica.

1.1. Presión de trabajo

Cuando la temperatura de evaporación es de -25 °C, la presión de trabajo del R290 es el 190% del R134a. Y es aproximadamente el 80% del R404A. Como resultado, al diseñar el evaporador, tiene que ser similar al R404A. 

Si se condensa a 50 °C, la presión de trabajo del R290 es el 140% del R134a, y el 73% del R404A. Por lo tanto, la tubería del sistema original de R404A puede cumplir los requisitos del R290 en cuanto a la resistencia a la presión. 

1.2. Llenado de refrigerante

Para el sistema de refrigeración del R404A o R134a, si no cambiamos el condensador y el evaporador, el volumen de llenado de R290 es el 40% de ellos.

En cuanto a las normas pertinentes, para un sistema de ciclo de refrigeración simple, el volumen máximo de llenado de R290 es de 150 g. 

Para cumplir con esta norma, debe tomar las siguientes medidas en el proceso de diseño: reducir la adecuación del diámetro interior de la línea de condensación; acortar la longitud del condensador, aumentar la eficiencia de intercambio de calor; reducir el volumen del evaporador y mejorar la eficiencia de intercambio de calor.

1.3. Selección del material

El R290 tiene una alta solubilidad mutua con el aceite mineral. Algunos compresores de R290 utilizan los mismos aceites POE que los compresores de R404A y R134a. En el circuito de refrigeración, el R290 no tiene sustancias químicas activas, por tanto, no presenta problemas específicos. 

1.4. Elección razonable del dispositivo de estrangulamiento

El estrangulamiento de la tubería capilar es una forma confiable y económica para los pequeños refrigeradores comerciales. Para los frigoríficos comerciales con el mismo rendimiento y especificaciones, el caudal del tubo capilar es el mismo que el del sistema R404A. 

En cuanto a las características de refrigeración del propano, cuando se produce el sobrecalentamiento adecuado en el aire de retorno, el sistema mejorará la eficacia de la refrigeración. 

Por lo tanto, es necesario intercambiar el tubo capilar con el tubo de aire de retorno. En términos de estructura, se puede tomar prestado el sistema similar al R404A. 

1.5. Medidas de seguridad 

• La tubería debe cumplir los requisitos de presión. El lado de alta presión del sistema debe soportar 3,5 veces la presión de saturación del propano a 70 °C, es decir, 87 bares. Y el extremo de baja presión debe soportar 5 veces la presión de saturación del propano a 20 °C, es decir, 36,8 bares.
• Al diseñar la tubería, también es necesario reducir al máximo las juntas de soldadura para evitar fugas de soldadura.
• Si se trata de un sistema de refrigeración grande, y el volumen de llenado es superior a 150 g, es necesario descomponerlo en dos sistemas pequeños relativamente independientes. Y el volumen de llenado de cada sistema pequeño es inferior a 150 g.
• Es preferible que el evaporador no tenga una parte expuesta fuera de la capa de espuma. De esta manera, incluso si la tubería tiene fugas, la velocidad de funcionamiento en el exterior será muy reducida. Esto mantendrá la concentración de propano lejos del límite inferior de explosión.