Comprender as diferenzas entre os tipos de refrixerantes para frigoríficos

Os equipos de refrixeración modernos son esenciais para a conservación dos alimentos, pero os refrixerantes como o R134a, o R290, o R404a, o R600a e o R507 difiren significativamente na súa aplicación. O R290 úsase habitualmente en armarios refrixerados para bebidas, mentres que o R143a emprégase con frecuencia en armarios pequenos para cervexa. O R600a resérvase normalmente para equipos de conxelación especializados.

Os refrixerantes son a alma dos sistemas de refrixeración, xa que permiten que os frigoríficos absorban a calor e manteñan temperaturas internas frescas. Non obstante, non todos os refrixerantes son iguais: a súa composición química, o seu impacto ambiental, os seus perfís de seguridade e o seu rendemento varían significativamente. Para os consumidores, técnicos e profesionais da industria en Europa e América do Norte, comprender estas diferenzas é fundamental, especialmente en medio das estritas presións regulamentarias para reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro e protexer a capa de ozono.

Criterios básicos de avaliación para refrixerantes

Antes de afondar nos tipos individuais, é fundamental definir as métricas que máis importan para as aplicacións de refrixeración. Estes criterios son universalmente recoñecidos na industria HVAC/R (calefacción, ventilación, aire acondicionado e refrixeración) e configuran as decisións regulamentarias a nivel mundial:

• ODP (potencial de esgotamento da capa de ozono): unha medida de canto unha substancia dana a capa de ozono. O valor de referencia é o R11 (un refrixerante agora prohibido), cun ODP de 1. Unha clasificación de 0 significa que o refrixerante non ten efectos de esgotamento da capa de ozono.
• GWP (potencial de quecemento global): unha medida da contribución dunha substancia ao cambio climático durante 100 anos, en comparación co dióxido de carbono (CO₂, GWP = 1). Os valores de GWP máis baixos priorízanse en regulamentos como o Regulamento sobre gases fluorados da UE e a SNAP (política de novas alternativas significativas) da EPA dos Estados Unidos.
• Clasificación de seguridade de ASHRAE: unha norma (ASHRAE 34-2022) que clasifica os refrixerantes segundo a súa inflamabilidade (Clase 1: non inflamable; Clase 2L: lixeiramente inflamable; Clase 2: inflamable; Clase 3: altamente inflamable) e toxicidade (Clase A: baixa toxicidade; Clase B: alta toxicidade). A maioría dos refrixerantes para frigoríficos pertencen á Clase A.
• Rendemento termodinámico: inclúe a eficiencia de refrixeración (COP ou coeficiente de rendemento, onde maior = máis eficiente), a presión de funcionamento (debe coincidir co deseño do compresor do frigorífico) e o rango de temperatura (adecuado para frigoríficos de temperatura media ou conxeladores de baixa temperatura).
• Compatibilidade: Funciona cos lubricantes (por exemplo, aceite mineral, aceite POE) e os materiais (por exemplo, xuntas, mangueiras) do compresor do frigorífico para evitar danos no sistema.

Análise individual de refrixerantes

Cada refrixerante ten vantaxes e limitacións únicas, o que o fai axeitado para casos de uso específicos, desde frigoríficos domésticos ata conxeladores comerciais. A continuación, móstrase unha análise detallada de cada tipo.

1. R134a (tetrafluoroetano)

Tipo químico: Hidrofluorocarbono puro (HFC)

Especificacións clave:

• ODP: 0 (seguro para a capa de ozono)
• GWP: 1.430 (segundo o sexto informe de avaliación do IPCC, horizonte de 100 anos)
• Clase de seguridade ASHRAE: A1 (non inflamable, baixa toxicidade)
• Presión de funcionamento: Media (en comparación con outros refrixerantes)
• Compatibilidade: Funciona con lubricantes POE (éster de poliol) ou PAG (polialquilenglicol).

Rendemento e aplicacións:

O R134a xurdiu na década de 1990 como substituto do R12 (un CFC con alto ODP, agora prohibido polo Protocolo de Montreal). Converteuse nun elemento básico nos frigoríficos domésticos, nos pequenos refrixeradores de bebidas e nos frigoríficos portátiles debido á súa natureza non inflamable e á súa fácil integración nos sistemas existentes. A súa eficiencia de refrixeración (COP) é ​​moderada, suficiente para as temperaturas estándar dos frigoríficos (2–8 °C para o compartimento de produtos frescos, -18 °C para os conxeladores), pero inferior á dos refrixerantes naturais como o R600a.

Estado regulatorio e ambiental:

Aínda que o R134a é seguro para a capa de ozono, o seu alto potencial de impacto ambiental (GWP) levou a restricións en Europa e América do Norte. En virtude do Regulamento sobre os gases fluorados (F-Gas) da UE (CE n.º 517/2014), o uso do R134a en novos equipos de refrixeración reduciuse gradualmente desde 2020, e prevénse novas reducións. Segue a ser común nos frigoríficos máis antigos, pero está a ser substituído por alternativas de baixo GWP nos novos modelos.

Desafíos: o alto potencial de impacto ambiental (GWP) limita a viabilidade a longo prazo; menor eficiencia que os refrixerantes naturais.

2. R600a (isobutano)

Tipo químico: Hidrocarburo puro (HC, un "refrixerante natural" derivado do petróleo/gas)

Especificacións clave:

• ODP: 0 (seguro para a capa de ozono)
• GWP: 3 (impacto climático insignificante, un dos máis baixos dispoñibles)
• Clase de seguridade ASHRAE: A3 (altamente inflamable, baixa toxicidade)
• Presión de funcionamento: Baixa (require compresores deseñados para sistemas de baixa presión)
• Compatibilidade: Funciona con aceite mineral ou lubricantes de alquilbenceno (AB) (non POE/PAG).

Rendemento e aplicacións:

O R600a é agora o refrixerante dominante nos frigoríficos domésticos modernos en Europa e América do Norte. A súa alta eficiencia de refrixeración (COP entre un 5 e un 10 % superior ao do R134a) reduce o consumo de enerxía, o que cumpre cos estándares de etiquetado enerxético da UE e ENERGY STAR® dos Estados Unidos. O seu baixo GWP tamén o fai totalmente conforme coas estritas normativas de emisións.

Consideracións de seguridade e instalación:

A inflamabilidade é o principal desafío do R600a. Para mitigar o risco, os fabricantes limitan o tamaño da súa carga nos frigoríficos (normalmente ≤150 gramos) e usan compoñentes a proba de explosións (por exemplo, compresores selados, pezas eléctricas que non produzan faíscas). Os técnicos requiren formación especializada para manexar as fugas, xa que o vapor concentrado de R600a é inflamable.

Desafíos: A alta inflamabilidade require un deseño e unha manipulación centrados na seguridade; incompatible cos aceites POE/PAG.

3. R290 (propano)

Tipo químico: Hidrocarburo puro (HC, refrixerante natural)

Especificacións clave:

• ODP: 0 (seguro para a capa de ozono)
• GWP: 3 (igual que o R600a, impacto climático ultrabaixo)
• Clase de seguridade ASHRAE: A3 (altamente inflamable, baixa toxicidade; lixeiramente máis inflamable que o R600a, cunha enerxía de ignición máis baixa)
• Presión de funcionamento: Media-baixa (superior á de R600a, inferior á de R134a)
• Compatibilidade: Funciona con aceite mineral ou lubricantes AB.

Rendemento e aplicacións:

O R290 ofrece unha eficiencia de refrixeración excepcional: o seu COP é entre un 10 e un 15 % superior ao do R134a, o que o fai ideal para a refrixeración con eficiencia enerxética. Úsase en frigoríficos domésticos pequenos e medianos, minifrixideiras e algúns expositores comerciais (onde os tamaños de carga son limitados). En rexións como a UE, adóptase cada vez máis como substituto directo do R134a nos novos modelos.

Estado de seguridade e normativa:

Do mesmo xeito que o R600a, a inflamabilidade do R290 require medidas de seguridade estritas: límites de carga (≤150 gramos para frigoríficos domésticos), sistemas de detección de fugas e materiais non combustibles no interior do frigorífico. Cumpre totalmente co Regulamento da UE sobre gases fluorados e gases fluorados (F-Gas) e co SNAP da EPA dos Estados Unidos, e non ten plans de redución gradual debido ao seu baixo potencial de calentamento atmosférico (GWP).

Desafíos: Maior inflamabilidade que o R600a; require probas de seguridade máis rigorosas durante a fabricación.

4. R404a (mestura de R125, R134a, R143a)

Tipo químico: Mestura de HFC case azeotrópica (varios HFC mesturados para imitar as propiedades dun único refrixerante)

Especificacións clave:

• ODP: 0 (seguro para a capa de ozono)
• GWP: 3.922 (extremadamente alto: un dos refrixerantes con maior impacto climático)
• Clase de seguridade ASHRAE: A1 (non inflamable, baixa toxicidade)
• Presión de funcionamento: Alta (optimizada para sistemas de baixa temperatura)
• Compatibilidade: Funciona con lubricantes POE.

Rendemento e aplicacións:

O R404a foi noutro tempo o estándar de ouro para a refrixeración comercial, incluíndo conxeladores, vitrinas de supermercados e frigoríficos industriais que funcionan a -20 °C a -40 °C. A súa alta capacidade de refrixeración e estabilidade a baixas temperaturas fixérono ideal para estas aplicacións.

Estado regulatorio e ambiental:

O alto potencial de impacto ambiental (GWP) do R404a levou á súa eliminación case total en Europa e América do Norte. Segundo o Regulamento da UE sobre os gases fluorados (F-Gas), o seu uso en equipos novos prohibiuse en 2020 e a súa importación e exportación están fortemente restrinxidas. Nos Estados Unidos, a EPA clasificou o R404a como unha "substancia de alto GWP" e require a súa substitución por alternativas de baixo GWP (por exemplo, R452A, R513A) nos sistemas novos. Permanece nos frigoríficos comerciais antigos, pero está a ser eliminado gradualmente mediante modernizacións.

Desafíos: GWP prohibitivo; baixa eficiencia enerxética en comparación coas alternativas modernas; contribúe significativamente ao cambio climático.

5. R507 (mestura de R125 e R143a)

Tipo químico: mestura azeotrópica de HFC (mesturas que ferven/condensan a unha única temperatura, como un refrixerante puro)

Especificacións clave:

• ODP: 0 (seguro para a capa de ozono)
• GWP: 3.985 (case idéntico ao R404a, ultraalto)
• Clase de seguridade ASHRAE: A1 (non inflamable, baixa toxicidade)
• Presión de funcionamento: Alta (lixeiramente superior á do R404a)
• Compatibilidade: Funciona con lubricantes POE.

Rendemento e aplicacións:

O R507 é un curmán próximo do R404a, deseñado para refrixeración comercial a baixa temperatura (por exemplo, conxeladores, vitrinas de alimentos conxelados) onde se require un arrefriamento constante a -30 °C a -50 °C. A súa natureza azeotrópica significa que non se separa en compoñentes durante as fugas, o que simplifica o mantemento, unha vantaxe sobre as mesturas case azeotrópicas como o R404a.

Estado regulatorio e ambiental:

Do mesmo xeito que o R404a, o alto potencial de impacto ambiental (GWP) do R507 levou a regulacións estritas. O Regulamento da UE sobre os gases fluorados (F-Gas) prohibiu o seu uso en equipos novos en 2020 e a EPA dos Estados Unidos designouno como "substancia preocupante" no marco do SNAP. Está a ser substituído por alternativas de baixo GWP como o R448A (GWP = 1387) e o R449A (GWP = 1397) en aplicacións comerciais.

Desafíos: GWP extremadamente alto; sen viabilidade a longo prazo segundo as normas globais de emisións; limitado aos sistemas herdados.

As tendencias de prezos dos diferentes refrixerantes varían. Este é o gráfico de tendencias a xuño de 2025:

Visión xeral comparativa dos refrixerantes

A táboa seguinte resume as principais diferenzas entre os cinco refrixerantes, destacando a súa idoneidade para casos de uso específicos:

Tendencias regulatorias e cambios na industria

O mercado mundial de refrixerantes está impulsado por dous obxectivos xerais: eliminar as substancias que esgotan a capa de ozono (alcanzado para a maioría dos refrixerantes) e reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro (o obxectivo actual). En Europa e América do Norte, as regulacións están a acelerar o cambio cara a opcións de baixo GWP:

• Regulamento da UE sobre os gases fluorados (F-Gas): esixe unha redución do 79 % no consumo de HFC para 2030 (en comparación cos niveis de 2015) e prohibe os refrixerantes con alto potencial de impacto ambiental (GWP > 2500) nos novos equipos de refrixeración.
• US EPA SNAP: Lista os refrixerantes de baixo GWP (por exemplo, R600a, R290, R452A) como "aceptables" para a maioría das aplicacións e prohibe as opcións de alto GWP (por exemplo, R404a, R507) en sistemas novos.

Para os consumidores, isto significa:

• Os novos frigoríficos domésticos usarán case exclusivamente R600a ou R290 (debido ao seu baixo GWP e alta eficiencia).
• A refrixeración comercial cambiará a mesturas de baixo GWP (por exemplo, R448A, R454C) ou refrixerantes naturais como o CO₂ (R744) para sistemas grandes.
• Os frigoríficos máis antigos que usan R134a, R404a ou R507 deberán ser eliminados ou adaptados axeitadamente para cumprir coa normativa.

A elección do refrixerante axeitado para un frigorífico depende de equilibrar catro factores: impacto ambiental (ODP/GWP), seguridade (inflamabilidade/toxicidade), rendemento (eficiencia/presión) e cumprimento da normativa. Para a maioría das aplicacións modernas:

• O R600a e o R290 son as mellores opcións para os frigoríficos domésticos, xa que ofrecen un GWP ultrabaixo e unha eficiencia elevada (con medidas de seguridade para abordar a inflamabilidade).
• O R404a e o R507 están obsoletos para os sistemas novos e limítanse aos equipos comerciais herdados ata que se realicen adaptacións ou substitucións.
• O R134a é unha opción de transición, que se irá eliminando gradualmente en favor dos refrixerantes naturais.

A medida que as regulacións se endurecen e a tecnoloxía avanza, a industria seguirá priorizando os refrixerantes naturais e as mesturas de baixo GWP, garantindo que os sistemas de refrixeración sexan eficaces e sostibles a longo prazo. Para os técnicos e os consumidores, manterse informados sobre estas diferenzas é fundamental para tomar decisións responsables e conformes.

Fontes: Manual ASHRAE sobre refrixeración (2021), sexto informe de avaliación do IPCC (2022), Regulamento da UE sobre os gases fluorados (CE n.º 517/2014), programa SNAP da EPA dos Estados Unidos (2023).