Adaptação R

Nov 21, 2023

Por muitos anos, o R-22 foi o refrigerante de escolha para sistemas de ar condicionado e bombas de calor comerciais e residenciais. Sistemas de refrigeração de supermercados, resfriadores centrífugos industriais e aplicações de resfriamento industrial também usaram o R-22.

O R-22 é classificado como um hidroclorofluorcarbono (HCFC) e sua molécula contém cloro, o que o torna um refrigerante que destrói a camada de ozônio. Seu potencial de destruição de ozônio (ODP) é de 0,055. A molécula R-22 também contém hidrogênio, flúor e carbono. Seu potencial de aquecimento global (GWP) é de 1.857.

Devido às preocupações ambientais causadas por seu ODP e GWP, o R-22 foi descontinuado para novos equipamentos em 2010, e sua total desativação da produção ocorrerá em 2020. Por causa disso, há uma grande base instalada de ar condicionado e R-22 sistemas de bomba de calor que são candidatos a serem adaptados para um refrigerante diferente, a fim de evitar o custo crescente de manutenção de um sistema R-22.

O R-410A tem sido a substituição da mistura de refrigerante binário à base de hidrofluorcarbono (HFC) para o R-22 em novas aplicações de bombas de calor e ar condicionado comerciais e residenciais leves. Outras aplicações do R-410A incluem chillers e equipamentos de refrigeração comercial. No entanto, o R-410A não é um refrigerante de atualização para o R-22. Se um sistema R-22 precisar ser adaptado para um refrigerante diferente, recomenda-se escolher a partir de uma lista de refrigerantes R-22 aceitos para atualização com propriedades semelhantes. No entanto, não há uma mistura de refrigerante "bala de prata" que será a substituição perfeita para a adaptação de sistemas R-22. Cada mistura de refrigerante tem vantagens e desvantagens. Essas vantagens e desvantagens devem ser equilibradas para fazer a melhor escolha geral para sua aplicação específica. Este mês veremos o R-438A.

O R-438A é versátil e pode ser usado para adaptar sistemas de expansão direta (DX) R-22 em aplicações de ar condicionado (alta temperatura) e aplicações de refrigeração de média e baixa temperatura. O R-438A foi aprovado para venda nos Estados Unidos de acordo com o programa Significant New Alternatives Policy (SNAP) da Agência de Proteção Ambiental (EPA).

R-438A é uma mistura composta por R-32 (8,5 por cento), R-125 (45,0 por cento), R-134a (44,2 por cento), R-600 (1,7 por cento) e R-601a (0,6 por cento). R-600 é o hidrocarboneto (HC) butano e R-601a é o HC isopentano. Esses dois hidrocarbonetos constituem uma porcentagem muito pequena da mistura total, mas essa pequena quantidade ajuda a diluir o óleo mineral, fazendo com que ele tenha uma viscosidade menor, facilitando o retorno do óleo ao cárter do compressor. Essa característica foi intencionalmente projetada na mistura para obter compatibilidade com o óleo mineral. Devido às pequenas porcentagens desses dois hidrocarbonetos, o R-438A não é inflamável. Sua classificação de grupo de segurança ASHRAE é A1.

O glide de temperatura do evaporador e do condensador do R-438A está tipicamente na faixa de 6°-7°F. Como acontece com a maioria das misturas de refrigerante, o R-438A não é recomendado para uso em sistemas com um evaporador inundado ou um compressor centrífugo, pois a diferença de composição de vapor/líquido associada ao deslizamento de temperatura pode afetar adversamente o desempenho.

O R-438A tem um ODP zero. Seu GWP, de acordo com o Quarto Relatório de Avaliação (AR4) do Painel Intergovernamental das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, é de 2.264.

O R-438A tem características de pressão e entalpia semelhantes em comparação com o R-22 em aplicações de baixa temperatura, média temperatura e ar condicionado. É compatível com óleo mineral, alquilbenzeno e poliolester em todas essas faixas de temperatura.

Para a maioria dos sistemas, o R-438A pode ter capacidades 5-10 por cento menores com índices de eficiência energética (EERs) semelhantes quando comparado ao R-22. Como a maioria dos sistemas de R-22 em serviço hoje tem excesso de capacidade do compressor, essa pequena porcentagem de perda de capacidade não será significativa; o compressor simplesmente executa um ciclo ligeiramente mais longo.

O fluxo de massa R-438A é apenas ligeiramente superior ao R-22 para atingir a mesma capacidade de refrigeração, portanto, as válvulas de expansão térmica existentes (TXVs) podem ser usadas com ajuste mínimo para a configuração de superaquecimento.