Refrigerant natural o HFC: quin triar per a una instal·lació frigorífica
Escollir entre un refrigerant natural i un HFC afecta la inversió, el consum, la seguretat i l'adaptació a futures restriccions. T'expliquem com comparar-los amb criteri.
Ingeniería Isofred
Departamento Técnico - Isofred
Escollir entre un refrigerant natural i un HFC no és comparar el preu del gas. La decisió afecta la inversió, el consum elèctric, la seguretat, el manteniment i com resistirà la instal·lació les restriccions dels propers 15 o 20 anys.
Els naturals (amoníac, CO₂ i hidrocarburs) tenen un potencial d'escalfament (PCA) molt baix. Els HFC són tecnologia coneguda, però el mercat europeu els redueix any rere any i en limita l'ús i el manteniment segons el PCA i l'aplicació.
Resposta ràpida
En una instal·lació nova amb 15–20 anys de vida, convé estudiar seriosament una solució amb refrigerant natural o de PCA molt baix. Mantenir un HFC pot ser raonable en equips existents, però abans d'invertir cal comprovar-ne la disponibilitat futura, l'impost, les restriccions de servei i la possibilitat de conversió.
0
PCA de l'amoníac (R717)
1
PCA del CO₂ (R744)
≈ 3
PCA del propà (R290)
Què és un refrigerant natural?
És una substància present a la natura que es fa servir com a fluid frigorífic. En fred industrial els més habituals són l'amoníac i el CO₂; el propà es reserva sobretot per a equips compactes i refredadores amb càrrega limitada. «Natural» no vol dir «sense riscos»: cadascun canvia el tipus de risc que cal gestionar.
| Refrigerant | Punt fort | Risc a gestionar |
|---|---|---|
| Amoníac (R717) | Rendiment industrial excel·lent | Toxicitat i inflamabilitat baixa |
| CO₂ (R744) | No inflamable, PCA 1 | Pressions de treball molt altes |
| Propà (R290) | Eficient i compacte | Alta inflamabilitat: càrrega limitada |
Què són els HFC?
Els hidrofluorocarburs són refrigerants sintètics (R134a, R404A, R407F, R410A, R448A, R449A, R513A…; alguns són barreges amb HFO) que van substituir els CFC i els HCFC perquè no fan malbé la capa d'ozó. Van aportar tecnologia coneguda, components estàndard, pressions moderades i, molts, classificació A1 sense inflamabilitat. El seu problema és el clima: molts tenen un PCA alt, i una fuita equival a emetre milers de vegades aquesta mateixa quantitat de CO₂.
Refrigerant natural o HFC: diferències principals
| Criteri | Refrigerants naturals | HFC |
|---|---|---|
| PCA | Molt baix | Variable, sovint alt |
| F-Gas i fiscalitat | Fora del phase-down i de l'impost als HFC | Quotes, restriccions i impost segons PCA |
| Seguretat | Toxicitat, inflamabilitat o alta pressió, segons el gas | Molts A1; els substituts de baix PCA solen ser A2L |
| Inversió inicial | Pot ser superior | Menor en sistemes convencionals |
| Preu del refrigerant | Baix i estable | Variable i exposat a la disponibilitat |
| Servei tècnic | Requereix especialització | Més estès |
| Risc regulador futur | Baix | Pot obligar a substituir o reconvertir |
Una solució natural sobredimensionada tampoc no es justifica en un equip petit. La taula orienta; la decisió es pren amb els números de cada cas.
Quant costa cada opció?
Els HFC solen guanyar en inversió inicial pels equips estandarditzats. Els naturals poden costar més pels components d'alta pressió (CO₂), la sala de màquines i les mesures de seguretat (amoníac) o la limitació de càrrega (propà), a més de detecció, ventilació, automatització i formació. En grans instal·lacions industrials, en canvi, l'amoníac és molt competitiu i dura dècades.
En el refrigerant, el preu per quilo enganya: compten la càrrega total, les fuites i les reposicions. A Espanya, els gasos fluorats paguen un impost calculat amb un coeficient de 0,015 sobre el seu PCA, amb un màxim de 100 € per quilo (els gasos amb PCA de 150 o menys no hi estan subjectes). En una instal·lació amb centenars de quilos d'un HFC de PCA alt, aquesta partida pesa tant en la càrrega inicial com en cada reposició. L'amoníac, el CO₂ i els hidrocarburs no paguen aquest impost.
Compara el que és comparable
No val comparar un equip HFC bàsic amb una central de CO₂ amb redundància, recuperació de calor, monitoratge i diverses temperatures. El cost es compara entre solucions que compleixen exactament la mateixa funció.
Què consumeix menys energia?
El consum elèctric pesa molt més en la vida d'una instal·lació que el preu del gas, i depèn més del disseny que del refrigerant: temperatures d'evaporació i condensació, clima, perfil de càrrega, control de capacitat, intercanviadors, desglaçaments i manteniment. L'amoníac rendeix molt bé en grans instal·lacions que funcionen moltes hores; el CO₂ brilla en congelació, cascades i centres logístics, sobretot si aprofita la calor (ho expliquem a CO₂ subcrític o transcrític); el propà, en equips compactes i refredadores; i un HFC de baix PCA ben controlat també pot ser eficient. Per això el mateix RSIF demana, a igual eficiència, el refrigerant amb el PCA més baix possible.
Quin és més segur?
El RSIF (RD 552/2019) agrupa els refrigerants en L1 (alta seguretat, equivalents a A1), L2 (mitjana: A2L, A2, B1, B2L, B2) i L3 (baixa: A3, B3). Cada alternativa canvia el tipus de risc:
Amoníac (B2L)
Tòxic i lleugerament inflamable. L'olor delata les fuites petites, però un alliberament important exigeix ventilació, detecció, pla d'emergència i personal format. Funciona molt bé concentrat a la sala de màquines, amb càrrega limitada i una potència que ho justifiqui.
CO₂ (A1)
No inflamable i de baixa toxicitat reglamentària, però treballa a pressions molt altes i desplaça l'oxigen. Exigeix controlar la pressió també en aturades, detecció a l'altura adequada i ventilació.
Propà (A3)
Molt inflamable. És segur si es limita la càrrega i es resolen bé la ventilació, la ubicació, els components elèctrics i les fonts d'ignició.
HFC i substituts (A1 / A2L)
Molts HFC tradicionals són A1, però els substituts de baix PCA solen ser A2L, lleugerament inflamables. Passar d'un A1 a un A2L no és canviar el gas: cal revisar la càrrega màxima, la ventilació, els materials, els compressors, els equips elèctrics i la classificació de la instal·lació.
Què diu el Reglament F-Gas?
El Reglament (UE) 2024/573, en vigor des de l'11 de març de 2024, accelera la reducció d'HFC al mercat i afegeix restriccions als equips nous i al manteniment. No prohibeix tots els HFC de cop: l'efecte depèn del tipus d'equip, la potència, el PCA, la data i l'ús. Tres dates clau:
| Data | Què canvia (amb excepcions) |
|---|---|
| 1 de gener de 2025 | Prohibit fer servir gasos amb PCA ≥ 2.500 per mantenir equips de refrigeració |
| 1 de gener de 2030 | Determinats equips de refrigeració estacionària nous no podran fer servir gasos fluorats amb PCA ≥ 150 |
| 1 de gener de 2032 | Es restringeix el manteniment de refrigeració estacionària (excepte refredadores) amb gasos de PCA ≥ 750 |
He de substituir els HFC que ja tinc?
No necessàriament. Una instal·lació existent pot continuar sent vàlida si el seu refrigerant continua permès per al manteniment, gairebé no té fuites, consumeix de manera raonable, hi ha recanvis i gas, compleix el RSIF i li queden pocs anys de vida. Convé estudiar el canvi quan fa servir un HFC de PCA molt alt, té fuites repetides, consumeix massa, s'ha d'ampliar, els compressors són al final de la seva vida o el gas comença a ser car o difícil d'aconseguir.
I gairebé mai no es tracta de «canviar només el gas». Un retrofit exigeix revisar oli, pressions, compressors, vàlvules d'expansió, juntes, intercanviadors, seguretat, càrrega màxima i documentació. Els naturals no són substituts directes d'un HFC: passar de R404A a CO₂, amoníac o propà sol requerir una instal·lació nova o una reforma profunda.
Cost total de propietat: com comparar-lo
Cost total (CTP)
CTP = inversió + energia acumulada + manteniment + refrigerant i fuites + impostos i compliment + pèrdues per aturades − valor de la calor recuperada.
Una instal·lació més barata al principi pot sortir més cara si consumeix més, perd gas o s'ha de reconvertir abans d'hora. I a l'inrevés: una solució natural molt avançada pot no amortitzar-se si treballa poques hores, és petita i no aprofita la calor. La comparació s'ha de fer amb el clima de l'emplaçament, les hores reals i tota la vida útil, no amb la normativa del dia de la compra.
Quina solució sol encaixar en cada cas?
| Aplicació | Solucions a estudiar |
|---|---|
| Gran indústria alimentària | Amoníac, amoníac de baixa càrrega o NH₃/CO₂ |
| Centre logístic multitemperatura | CO₂ transcrític, CO₂ en cascada o sistema indirecte |
| Congelació industrial | CO₂ subcrític, NH₃/CO₂ o amoníac |
| Cambra petita | Equip compacte amb refrigerant de baix PCA |
| Refredadora industrial | Amoníac, propà, HFO o barreja de baix PCA |
| Indústria amb zones ocupades | Sistema indirecte amb el refrigerant confinat |
| Instal·lació existent amb poca vida útil | Mantenir, optimitzar o retrofit compatible |
Projectes d'Isofred amb diferents refrigerants
Döhler (Fraga, Osca)
Central d'amoníac de més de 3 MW amb compressors de cargol per a processos, cambres i cellers (32.000 m³ d'emmagatzematge), ampliada per a conservació i congelació. El cas típic de gran indústria on l'amoníac és imbatible.
Copima (Graus, Osca)
Combinació de solucions: amoníac amb propilenglicol al 35 % per a conservació i climatització, CO₂ independent per a congelació i R-290 (propà) en la maduració de carn. Cada refrigerant, on rendeix millor.
VEOS (Lleida)
Renovació de la planta de fred amb compressors de cargol d'alta eficiència (500 kW) i monitoratge centralitzat, amb R-1234ze, un HFO de PCA molt baix: una alternativa sintètica quan el natural no encaixa.
Més casos als nostres projectes i al nostre servei de fred industrial.
Quins errors es repeteixen més?
- Escollir el gas abans de definir el procés, o comparar només el pressupost inicial.
- Suposar que «natural» vol dir sense riscos, o que tots els HFC estan prohibits.
- Instal·lar un HFC sense estudiar les restriccions dels propers anys ni l'impost.
- Escollir CO₂ sense analitzar el clima, amoníac sense preveure seguretat i formació, o propà sense calcular la càrrega admissible.
- Canviar de refrigerant sense comprovar compressors, vàlvules, juntes i oli.
- No calcular el consum anual ni valorar la recuperació de calor.
No saps quin refrigerant escollir per a la teva propera instal·lació?
Et preparem un estudi tècnic i econòmic comparatiu: el teu procés, la normativa que t'afecta i el cost total de cada alternativa.
Preguntes freqüents
Un refrigerant natural sempre consumeix menys? No. El consum depèn del sistema complet, les temperatures, el clima, la regulació i el manteniment. Els naturals poden ser molt eficients, però amb un disseny adequat.
Estan prohibits tots els HFC? No. Hi ha quotes i restriccions progressives segons el PCA, l'aplicació i la data. Alguns encara es poden fer servir en determinats equips.
Puc canviar R404A per CO₂? No com a substitució directa. El CO₂ treballa amb pressions i components diferents i normalment necessita una instal·lació dissenyada per a ell.
Els naturals paguen l'impost sobre gasos fluorats? No. L'amoníac, el CO₂ i els hidrocarburs no són gasos fluorats i no estan gravats per aquest impost.
Convé substituir ja una instal·lació amb HFC? Depèn del seu refrigerant, el seu estat, el consum, les fuites, la vida que li queda i les restriccions futures. Una auditoria permet decidir si mantenir, reformar o substituir.
Nota tècnica: les prohibicions i excepcions del Reglament F-Gas depenen de la categoria de l'equip, el PCA, la potència i l'ús. Abans d'invertir, comprova la versió vigent de la normativa i analitza la teva instal·lació concreta.
