En Aires Acondicionados de Precisión: Un viaje desde el R-12 hasta los HFO

Los aires acondicionados de precisión son esenciales para mantener los centros de datos frescos y funcionando sin problemas.

Estos equipos, diseñados para controlar temperatura y humedad con exactitud, dependen de sistemas de expansión directa (DX) que usan gases refrigerantes para absorber y liberar calor.

Pero, ¿alguna vez te has preguntado qué gases se usan, cómo han cambiado con el tiempo y por qué?

En este artículo, te contamos la historia de los refrigerantes en los equipos DX de precisión, desde sus inicios hasta los más modernos, con un toque de contexto ambiental y los estándares que han guiado estos cambios. ¡Acompáñanos en este viaje!

Los pioneros: Los CFC y el nacimiento de la refrigeración moderna

En los años 30, la refrigeración dio un salto gigante con los clorofluorocarbonos (CFC), una invención que cambió el juego. Estos gases, como el R-12, eran estables, no tóxicos y eficientes, ideales para los primeros sistemas de aire acondicionado, incluidos los que evolucionarían hacia los equipos de precisión para centros de datos.

• Cronología del R-12: Introducido en 1931 por DuPont bajo la marca Freon, el R-12 dominó durante décadas. Su capacidad para absorber calor lo hizo perfecto para los sistemas DX, que enfrían el aire directamente con un refrigerante. Sin embargo, en los años 70, los científicos descubrieron que los CFC destruían la capa de ozono. 😱 El Protocolo de Montreal (1987) marcó su sentencia de muerte, prohibiendo su uso gradualmente. Para 1996, el R-12 estaba fuera de circulación en nuevos equipos en la mayoría de los países.
• ¿Por qué se dejó de usar? Además de dañar la capa de ozono, los CFC tenían un Potencial de Agotamiento del Ozono (ODP) alto y un Potencial de Calentamiento Global (GWP) elevado, lo que los hacía insostenibles frente a las nuevas regulaciones ambientales.
• ¿Qué lo reemplazó? Los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), como el R-22, tomaron el relevo como una opción menos dañina para la capa de ozono.

La transición: Los HCFC y el reinado del R-22

Con los CFC en retirada, los HCFC se convirtieron en la nueva estrella. El R-22, en particular, se volvió el estándar para los aires acondicionados de precisión en los años 80 y 90. Este gas era más amigable con la capa de ozono (su ODP era mucho menor que el del R-12), pero no estaba exento de problemas.

• Cronología del R-22: Introducido en los años 50, el R-22 se popularizó rápidamente. Según ASHRAE Standard 34, que regula la nomenclatura de refrigerantes, el R-22 era un HCFC con buena eficiencia energética y versatilidad. Sin embargo, el Protocolo de Montreal también lo puso en la mira, y para 2010, su uso en equipos nuevos fue prohibido en muchos países, con una eliminación total programada para 2030.
• ¿Por qué se dejó de usar? Aunque menos dañino que los CFC, el R-22 seguía teniendo un ODP significativo y un GWP moderado (alrededor de 1810). Las regulaciones ambientales, como la Normativa F-Gas de la Unión Europea, impulsaron su reemplazo para reducir el impacto climático.
• ¿Qué lo reemplazó? Los hidrofluorocarbonos (HFC), como el R-410A y el R-134a, llegaron como la siguiente generación de refrigerantes.

La era de los HFC: R-410A, R-134a y el auge de la eficiencia

Con los HCFC en declive, los HFC se convirtieron en la solución para los sistemas DX en los años 2000. Estos gases no dañaban la capa de ozono (ODP = 0), lo que los hacía ideales para cumplir con el Protocolo de Montreal. En los aires acondicionados de precisión, el R-410A y el R-134a se volvieron los favoritos.

• Cronología del R-410A: Lanzado en los años 90, el R-410A se diseñó como reemplazo directo del R-22. Según Vertiv, este HFC ofrecía mayor eficiencia en sistemas DX, lo que permitía equipos más compactos y potentes. Sin embargo, su alto GWP (2088) lo puso bajo escrutinio con la llegada de regulaciones como la Enmienda de Kigali (2016), que busca reducir los gases de alto impacto climático.
• Cronología del R-134a: Introducido también en los 90, el R-134a era ideal para aplicaciones de media temperatura en centros de datos. Su GWP (1430) era menor que el del R-410A, pero aún elevado. Su uso sigue siendo común, pero está siendo reemplazado en nuevos equipos debido a las restricciones de la Normativa F-Gas.
• ¿Por qué se están dejando de usar? Los HFC tienen un GWP alto, lo que contribuye al calentamiento global. La Enmienda de Kigali y la Normativa F-Gas (actualizada en 2024) exigen reducir el uso de gases con GWP superior a 150 en muchas aplicaciones para 2030.
• ¿Qué los está reemplazando? Los hidrofluoroolefinas (HFO) y mezclas de bajo GWP, como el R-1234yf y el R-1234ze, están tomando el escenario.

El presente y el futuro: HFO y la revolución verde

Hoy en día, los HFO representan la vanguardia en refrigerantes para aires acondicionados de precisión. Estos gases tienen un GWP extremadamente bajo y no dañan la capa de ozono, alineándose con los objetivos de sostenibilidad global. Además, los fabricantes están explorando mezclas de HFC y HFO para equilibrar eficiencia y cumplimiento ambiental.

• Cronología del R-1234yf y R-1234ze: Introducidos en la década de 2010, estos HFO son alternativas de bajo GWP al R-134a. Según Caloryfrio, el R-1234yf tiene un GWP de 4, y el R-1234ze un GWP menor a 7, lo que los hace ideales para cumplir con la Normativa F-Gas. Aunque su eficiencia es ligeramente menor, los avances en diseño de equipos DX han compensado esta diferencia.
• ¿Por qué son el futuro? Los HFO cumplen con los estándares ambientales más estrictos, como los de ASHRAE y la Normativa F-Gas. Además, su baja inflamabilidad (clasificación A2L según ASHRAE Standard 34) los hace seguros para aplicaciones críticas como centros de datos.
• Desafíos: Los HFO son más caros y requieren ajustes en los equipos, como compresores y válvulas optimizadas. Sin embargo, la presión por reducir emisiones está impulsando su adopción.

El rol de ASHRAE y los estándares ambientales

La Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) ha sido clave en esta historia. Su Standard 34, creado en 1956 y adoptado por ANSI, estandarizó la nomenclatura de los refrigerantes, facilitando su identificación y regulación. Por ejemplo, el prefijo “R” seguido de un número (como R-410A) indica la composición química del gas, ayudando a técnicos y fabricantes a trabajar con claridad.

ASHRAE también ha influido en las prácticas de enfriamiento. Desde 2004, sus guías térmicas para centros de datos han ampliado los rangos aceptables de temperatura y humedad, reduciendo la necesidad de enfriamiento excesivo y fomentando equipos más eficientes que usan refrigerantes modernos. En 2015, ASHRAE recomendó operar centros de datos entre 18°C y 27°C con hasta 60% de humedad relativa, lo que ha permitido usar HFO en sistemas DX con mayor flexibilidad.

Por otro lado, regulaciones como el Protocolo de Montreal, la Enmienda de Kigali y la Normativa F-Gas han marcado el ritmo de los cambios. Estas leyes han obligado a la industria a innovar, pasando de los CFC a los HCFC, HFC y ahora a los HFO, con un enfoque claro en reducir el impacto ambiental.

Resumen: Comparativa de los refrigerantes

Conclusión: Un futuro más fresco y sostenible

La historia de los refrigerantes en los aires acondicionados de precisión es un reflejo de cómo la tecnología y la conciencia ambiental han evolucionado juntas. Desde los CFC que dañaban la capa de ozono hasta los HFO que prometen un futuro más verde, cada cambio ha sido impulsado por la necesidad de proteger nuestro planeta. Gracias a estándares como los de ASHRAE y regulaciones internacionales, los centros de datos pueden seguir funcionando sin sacrificar el medio ambiente. Así que, la próxima vez que entres a un centro de datos fresquito, ¡recuerda que hay toda una historia detrás de ese aire frío! 😎

Fuentes

• ASHRAE Standard 34: Nomenclatura de los Gases Refrigerantes
• Vertiv: ¿Qué significa actualmente el aire acondicionado de precisión?
• Protocolo de Montreal
• Normativa F-Gas