En el corazón de un chiller hay un componente invisible pero crítico que enfría todo el sistema: el refrigerante del chiller. Este fluido, conocido popularmente también como gas del chiller, se evapora a baja presión en el evaporador para extraer el calor del proceso y se condensa a alta presión en el condensador para liberar ese calor al exterior. Es decir, el material que determina directamente la capacidad de enfriamiento, el rendimiento y el rango de temperaturas de trabajo del equipo es el propio refrigerante elegido. En este artículo analizamos, desde una óptica de ingeniería, el papel de refrigerantes tan habituales como el R407C y el R134a, el concepto de GWP y cómo el reglamento F-Gas está transformando el sector.
La función esencial del refrigerante del chiller
El refrigerante es el fluido de trabajo que, al cambiar de fase dentro del circuito cerrado del chiller, capta el calor en un punto y lo transporta a otro. En el evaporador absorbe el calor del agua enfriada o del proceso y se evapora; el compresor lo comprime elevando su presión y temperatura; y en el condensador se condensa cediendo ese calor al aire o al agua de condensación. No repetimos aquí el ciclo en sí; lo importante es que las propiedades termodinámicas del fluido determinan a qué temperaturas de evaporación y condensación trabajará el equipo de forma eficiente.
Por ello, ningún fluido resulta ideal para todas las aplicaciones. Cada refrigerante, con su composición química particular, posee su propia curva presión-temperatura, sus puntos de saturación y sus límites de temperatura de condensación. La elección correcta del fluido es decisiva para la capacidad, la eficiencia energética (COP/EER) y un funcionamiento estable y duradero del equipo.
R407C: el gas de chiller común y de uso general
El R407C es una mezcla refrigerante de uso general, preferida desde hace muchos años en la refrigeración industrial y comercial. Su rendimiento equilibrado en un amplio abanico de capacidades y temperaturas lo ha convertido en un estándar habitual tanto en chillers condensados por aire como por agua. Cubre con holgura las condiciones de trabajo esperadas en la gran mayoría de aplicaciones de climatización y refrigeración de proceso.
Al ser el R407C una mezcla zeotrópica, presenta un ligero deslizamiento de temperatura (glide) durante el cambio de fase. Se trata de un detalle práctico que exige, tanto en el diseño del sistema como sobre todo durante el servicio, que el fluido se cargue siempre en fase líquida. Aplicado correctamente, constituye una solución fiable, previsible y de fácil disponibilidad.
¿Dónde entra en juego el R134a?
El R134a es un refrigerante monocomponente (puro) que destaca especialmente en aplicaciones donde intervienen temperaturas de condensación elevadas o donde se emplean determinados tipos de compresor. Su funcionamiento estable a altas temperaturas ambiente o en condiciones de agua caliente y alta condensación lo convierte en una opción adecuada para ciertos modelos de chiller.
En la práctica, la elección del fluido está directamente relacionada con el régimen de temperaturas que exige la aplicación, la tecnología del compresor y el rango de capacidad. Incluso dentro de una misma familia de equipos es habitual optar por refrigerantes distintos según el punto de trabajo previsto. Por eso el fluido debe considerarse, como decisión de diseño, junto con el modelo.
El GWP y la tendencia que marca el reglamento F-Gas
El impacto ambiental de los refrigerantes se mide mediante el valor GWP (Global Warming Potential / Potencial de Calentamiento Global). La fuga a la atmósfera de gases fluorados de alto GWP contribuye al calentamiento global de forma mucho más potente que el dióxido de carbono. Precisamente por ello, el reglamento F-Gas de la Unión Europea persigue la reducción progresiva (phase-down) de los fluidos de alto GWP y la transición hacia alternativas de bajo GWP. En numerosos mercados, incluido Turquía, el sector está cambiando de rumbo impulsado por esta presión regulatoria.
En el marco de esta tendencia, resumimos a continuación algunas de las alternativas de GWP bajo y medio que se mencionan en el sector, únicamente como una orientación general del mismo:
- R513A — se mantiene en el foco como alternativa de menor GWP, reconocida por su comportamiento cercano al del R134a.
- R1234ze — un refrigerante de la clase HFO, de muy bajo GWP, que se valora en determinadas aplicaciones de chiller.
- R32 — una opción cada vez más extendida sobre todo en climatización, que ofrece un GWP inferior al del R410A.
Dado que algunos de estos fluidos pueden clasificarse como ligeramente inflamables (A2L), conllevan además requisitos de diseño, ventilación y seguridad. Estos nombres se citan aquí solo para ilustrar la orientación del sector; no implican que se utilicen en un producto concreto.
Consecuencias prácticas: control de fugas y servicio
Sea cual sea el refrigerante empleado, el reflejo más tangible de la normativa F-Gas se aprecia en las aplicaciones de campo. En los sistemas que contienen fluidos de alto GWP, el control periódico de fugas, el registro documental y el servicio a cargo de personal cualificado son cada vez más importantes. Una fuga no es solo una carga ambiental, sino también pérdida de capacidad, caída de rendimiento y riesgo de avería.
Por ello, los siguientes puntos son determinantes en campo:
- La cantidad de carga correcta y la carga del fluido en fase líquida durante la puesta en marcha y el mantenimiento.
- El control periódico de fugas en los puntos de conexión, soldadura y juntas.
- La verificación de la idoneidad del fluido para la aplicación y la temperatura de trabajo.
- La recuperación (recovery) del fluido durante el servicio y su eliminación o reaprovechamiento conforme a la normativa.
Tampoco debe ignorarse la relación del fluido con la aplicación: los procesos de baja temperatura pueden requerir mezcla con glicol y un comportamiento distinto del fluido, mientras que las altas temperaturas ambiente exigen más al lado de la condensación. Un correcto emparejamiento fluido-aplicación protege tanto la eficiencia como la seguridad de explotación.
Refrigerantes utilizados en los chillers Planer
En los chillers Planer se emplea mayoritariamente R407C; en determinados modelos, en cambio, se opta por el R134a en función de las condiciones que exige la aplicación. Esta elección se realiza de forma coherente con el rango de capacidad al que se destina el equipo, el régimen de temperaturas y las condiciones de trabajo. En esta etapa de evolución del sector hacia refrigerantes de bajo GWP, tanto la elección del fluido como una correcta gestión de fugas y disciplina de mantenimiento determinan la eficiencia a lo largo de toda la vida del producto.
Cuál es el refrigerante más adecuado para su aplicación depende de sus temperaturas de trabajo y de las condiciones de su proceso. Para una elección correcta del fluido, el control de fugas y la planificación del servicio, puede consultar con el equipo de ingeniería y servicio de Planer y definir juntos la solución que mejor se ajuste a sus necesidades.