Refrigerante R454B 🌫️

El refrigerante R454B es uno de los nuevos refrigerantes que han aparecido en el mercado para sustituir al R410A, R404A, etc., incluso puede que al R32.

REFRIGERANTE R454B

No te voy a engañar, este refrigerante necesita un trato especial.

Te digo esto porque pertenece al grupo de los refrigerantes A2L y como tu bien sabes en este grupo están los que son ligeramente inflamables.

Pero primero vamos a ver sus características y después ya trataremos el problema de la inflamabilidad.

CARACTERÍSTICAS

1●  Temperatura de auto ignición : 496 grados C.

2●  Grupo de seguridad : A2L

3●  Densidad nominal : 2’64 kg/m³ – 0’165 lb/ft³

4●  Deslizamiento nominal : 1º C

5●  Temperatura de ebullición a 0 grados C: –50’49º C

6●  Tipo de aceite : Polyolester (aceite sintético)

7●  Nombre químico : OPTEON XL41

8●  Composición química : R32/R1234YF/(68’9/31’1)

9●  PCA = 467 (poder de calentamiento global)

10●  PAO = 0 ( potencial de agotamiento de la capa de ozono)

11● Temperatura crítica: 78’10 C

12● Presión crítica: 52’69 bar

13● Masa molecular: 62’61 g/mol

14● Clase: HFO/HFC

15● Limite inferior de inflamabilidad:

0’303kg/m³

0’0189lb/ft³

El punto 15 es muy importante.

En los refrigerantes no inflamables no es importante, digamos que es indiferente, aunque todos tienen su punto de ignición, pero en este es muy importante.

Transición a refrigerantes A2L R454B 

La reducción gradual hacia los refrigerantes naturales

con niveles de GWP insignificantes, como el R290 en sistemas

herméticos más pequeños y el CO2 para la refrigeración

industrial no es un camino fácil.

Pero a pesar de sus beneficios de GWP, tanto el R290

como el CO2 requieren una arquitectura de sistema específica

más compleja que los HFC comunes para mitigar los riesgos

y cumplir con las normativas actuales.

Los refrigerantes A2L, como R1234yf, R454C, R455A,R454B son alternativas,

¿ligeramente inflamables? Si, pero, que combinan un GWP

ultra-bajo con una mayor facilidad de uso, lo que brinda

“seguridad” y menor impacto ambiental.

Por esta razón, son una

opción cada vez más viable para los instaladores que desean

mantener un diseño de sistema convencional y minimizar el

GWP.

VENTAJAS R454B

A pesar de estar clasificados como “ligeramente inflamables”,

los refrigerantes A2L son relativamente fáciles de usar y la

mayoría de los frigoristas de la industria pueden trabajar con

ellos sin una complejidad adicional del sistema o una larga

formación.

Sin embargo, debido a su clasificación, requieren

algunos puntos de atención para una instalación segura y los

instaladores deben estar preparados en el manejo de estos

refrigerantes, así como conocer las regulaciones y normas.

Al no tener toxicidad -a diferencia de refrigerantes como el

amoníaco- y ser menos inflamables que los hidrocarburos,

los refrigerantes A2L son más fáciles de manejar una vez

instalados.

Esta facilidad de uso ofrece a los instaladores

una forma sencilla de reducir la huella de carbono de sus

instalaciones.

Aunque los refrigerantes A2L están sujetos a algunos

requisitos normativos adicionales, son una opción muy

segura para la mayoría de las aplicaciones de refrigeración,

aire acondicionado y bombas de calor si se toman algunas

precauciones básicas.

LA SEGURIDAD DEL REFRIGERANTE R454B

El “ligeramente” en el nombre es significativo.

De hecho, los refrigerantes A2L requieren al menos 1.000 veces más energía para encenderse que los refrigerantes A3.

Además, la concentración de un refrigerante A2L puede ser más de diez veces superior a la del equivalente A3 antes de alcanzar su

límite de inflamabilidad.

Un refrigerante como el R454B requiere una concentración de

aproximadamente 300 g/m3 o más para arder, y es poco

probable que se encienda con un cigarrillo o un calefactor , (todo esto según fuentes oficiales), aunque se recomienda

encarecidamente evitar cualquier fuente de ignición cerca.

Incluso en caso de ignición, los A2L tienen

un riesgo limitado porque la “L” significa que tienen una

baja velocidad de combustión, así como un bajo calor de

combustión.

En muchos casos, la llama arderá lentamente y se

autoextinguirá.

Es importante tener en cuenta que los refrigerantes A2L

siguen siendo ligeramente inflamables, por lo que, aunque el

riesgo es bajo, siguen siendo necesarias algunas precauciones.

Dependiendo de la ubicación o del tamaño de la sala, los

usuarios pueden aplicar refrigerantes A2L de hasta 11 kg

para sistemas de refrigeración comercial, con algunas medidas de que podríamos denominar básicas.

RESUMEN ESTRUCTURADO R454B

1. Ventajas

• Bajo PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico): Valor de ~466, significativamente menor que refrigerantes tradicionales como el R404A (PCA = 3922), el R410 con PCA = 2088, el R448A con PCA 1387 , o el R32 con PCA = 675.
• Eficiencia energética: Ofrece rendimiento similar al R410A en sistemas de climatización, con menor impacto ambiental.
• Seguridad: Clasificado como A2L (ligeramente inflamable pero con baja toxicidad), más seguro que alternativas inflamables.
• Transición sencilla: Compatible con equipos diseñados para R410A, reduciendo costos de adaptación.

2. Desventajas

• Inflamabilidad limitada: Aunque seguro, requiere manejo especializado por su clasificación A2L.
• Presión de trabajo alta: Similar al R410A, exige componentes resistentes en sistemas.
• Disponibilidad y costo: Puede ser más caro que refrigerantes convencionales debido a su novedad.

3. Aplicaciones principales

• Climatización residencial y comercial: Bombas de calor y sistemas de aire acondicionado.
• Refrigeración comercial: Supermercados y cámaras frigoríficas (como reemplazo del R404A).
• Sistemas de refrigeración industrial: Donde se prioriza la sostenibilidad sin comprometer eficiencia.

Conclusión: El R454B es una alternativa sostenible y eficiente para reemplazar refrigerantes de alto PCA, aunque su adopción requiere considerar normativas locales y capacitación técnica.

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Para mitigar los riesgos de inflamabilidad del R454B (clasificado como A2L, «ligeramente inflamable»), se pueden implementar las siguientes soluciones técnicas y prácticas:

1. Diseño del Sistema

• Componentes certificados: Usar equipos y tuberías diseñados específicamente para refrigerantes A2L (ej: compresores herméticos, sellos reforzados).
• Ventilación adecuada: Instalar sistemas de ventilación forzada en cuartos de máquinas para evitar acumulación de gas.
• Sensores de fugas: Integrar detectores de gas (ej: sensores especiales) que activen alarmas y ventilación automática.

2. Buenas Prácticas de Instalación y Mantenimiento

• Evitar fuentes de ignición: Prohibir llamas abiertas, herramientas eléctricas no certificadas o superficies calientes cerca del sistema.
• Conexiones estancas: Usar soldadura de alta calidad y válvulas de servicio con puertos herméticos para minimizar fugas.
• Capacitación del personal: Certificar a técnicos en manejo de refrigerantes inflamables (normas como ISO 5149 o ASHRAE 15).

3. Uso de Aditivos o Mezclas(no lo recomendamos)

• Inhibidores de llama: Algunas mezclas comerciales incluyen aditivos que reducen la inflamabilidad (aunque esto puede afectar el desempeño térmico).
• Dilución con refrigerantes no inflamables: En aplicaciones críticas, mezclar con pequeñas cantidades de CO₂ (R744) o R134a (no inflamable).

4. Cumplimiento Normativo

• Seguir estándares internacionales:
  • Límites de carga máxima permitida para refrigerantes A2L en equipos.
  • Requisitos de seguridad para sistemas de refrigeración.
• Evaluación de riesgos: Realizar análisis (Estudio de Riesgos y Operabilidad) en instalaciones industriales.

Conclusión

La inflamabilidad del R454B se controla mediante:

1. Tecnología adecuada (diseño + componentes).
2. Protocolos estrictos (instalación + mantenimiento).
3. Adaptación normativa.

Aunque requiere precauciones adicionales, su bajo PCA y eficiencia lo hacen viable en aplicaciones sostenibles.

(EJEMPLO DE CÁLCULO DE CARGA MÁXIMA SEGÚN NORMA IEC:

MMAX​=C26⋅LFL1.5⋅V​

Donde LFL = Límite inferior de inflamabilidad, V = volumen del espacio, C = factor de corrección).

PDF especializado para más información

REFLEXIÓN

Como se puede ver en el diagrama de Mollier tenemos varios detalles importantes.

El EFECTO FRIGORÍFICO es bastante bueno, mejor que el del R410A,

sin embargo, como tenemos menos densidad de refrigerante por kg, entra menos cantidad al pistón o a la cámara de aspiración, con lo cual, movemos menos refrigerante.

Por otro lado al ser el efecto frigorífico mayor, lo compensamos por aquí.

En definitiva una cosa compensa la otra, con lo cual el resultado final es aproximadamente igual al R410A, con presiones de aspiración y compresión ligeramente más bajas.

Lo mismo nos pasa con el R404A, tiene mucha capacidad de refrigeración pero con un consumo de energía alta y bajo COP.

En general todos los demás refrigerantes a los que puede sustituir son menos eficientes energéticamente.

Esto ha sido todo por hoy, disfruta de la vida.