La atención a las normas de seguridad nunca ha sido tan alta como ahora, ya que el uso de refrigerantes inflamables en los equipos HVAC/R aumenta constantemente.

Ademas, estas normas se actualizan constantemente para facilitar la eliminación gradual de los refrigerantes fluorados y reemplazarlos con alternativas de bajo PCA, la mayoría de las cuales son ligeramente inflamables (A2L) o inflamables (A3).

EN 378 es uno de los estándares de seguridad de los que la mayor parte de las partes interesadas en HVAC/R ha oído hablar, ya que se puede aplicar en la mayoría de las aplicaciones de HVAC/R, sin embargo no muchos conocen los detalles. Teniendo que cuenta que consta de cuatro partes, con un total de más de 200 páginas, aquí veremos muy brevemente algunos casos en los que se aplica y lo compararemos con dos de las normas de seguridad de productos más comunes que se pueden utilizar en aplicaciones HVAC/R.

Es importante señalar que, aunque las normativas de seguridad generalmente cubren todos los tipos de refrigerantes, en esta publicación los ejemplos se centrarán en los inflamables. En cuanto a las normas de seguridad, la norma general aquí descrita se refiere a la versión europea (EN 378:2016), mientras que las normas de producto mencionadas a continuación corresponden a las versiones internacionales (IEC 60335-2-89 Edition 3.0 e IEC 60335-2-40 Edition 6.0), ya que las ediciones europeas de las últimas versiones aún no han sido aprobadas en la Unión Europea.

 EN 378, LA NORMA GENERAL EUROPEA 

EN 378 es la norma europea que especifica los requisitos ambientales y de seguridad para sistemas de refrigeración y bombas de calor. Ha estado en vigor desde 2008 e impacta directamente en el diseño, construcción, instalación, operación y mantenimiento de los sistemas de refrigeración en la Unión Europea.

Existen también las normas de productos, que cubren una gama más concreta de aplicaciones. IEC 60335-2-89 e IEC 60335-2-40 son dos normas de seguridad de productos ampliamente utilizados para equipos HVAC/R.

Normalmente, los estándares se establecen primero a nivel internacional. Estos se utilizan a continuación para redactar las normas nacionales o regionales, que generalmente son consistentes con el estándar internacional, pero que se adaptan para cumplir con las circunstancias nacionales o regionales. EN 378 es un ejemplo de equivalente regional de la norma internacional ISO 5149. EN 60335-2-89 y EN 60335-2-40 son las versiones europeas de las normas internacionales IEC 60335-2-89 e IEC 60335-2-40, respectivamente.

 ¿Qué aplicaciones están cubiertas? 

Específicamente, EN 378 se puede aplicar a sistemas de refrigeración, fijos o móviles, de todos los tamaños, excepto a los sistemas de aire acondicionado de vehículos cubiertos por una normativa de producto específica, por ejemplo ISO 73043. También se incluyen los sistemas secundarios de refrigeración o calefacción, la ubicación de los sistemas de refrigeración así como las piezas sustituidas y los componentes añadidos (si no son idénticos en función y capacidad después de la adopción de esta norma). Cabe señalar que la definición de “sistemas de refrigeración” incluye equipos de refrigeración, sistemas de aire acondicionado y bombas de calor.

Además del estándar ISO 73043 mencionado en la primera parte de EN 378, existen otros estándares de productos específicos que se pueden aplicar a los sistemas HVAC/R. Por ejemplo, la norma IEC 60335-2-40 cubre las bombas de calor eléctricas (incluidas las bombas de calor de agua caliente sanitaria), los sistemas de aire acondicionado, y los deshumidificadores que incorporan motocompresores y fancoils hidrónicos. Por otro lado, la norma IEC 60335-2-89 especifica los requisitos de seguridad para los aparatos frigoríficos y las máquinas de hielo comercial de accionamiento eléctrico que cuentan con un motocompresor incorporado o que se suministran en dos unidades para su montaje como un solo aparato de acuerdo con las instrucciones (sistema dividido). Sin embargo, existen algunos requisitos que limitan el uso de estos estándares de producto a aplicaciones concretas.

 ¿Qué cargas de voltaje y refrigerante están cubiertas? 

Por un lado, la norma IEC 60335-2-40 especifica que las tensiones nominales máximas para las aplicaciones incluidas no serán superiores a 250 V para aparatos monofásicos y 600 V para el resto de aparatos.

Por otro lado, tanto la norma general EN 378 como las normas de producto aquí examinadas especifican límites de carga de refrigerante que dependen de diferentes factores, como la ocupación, el tamaño de la habitación o la ubicación. Esta es una diferencia sustancial, ya que las normas de producto limitan el uso a ciertas cargas de refrigerante concretas mientras que la norma general incluye algunos casos en los que no hay límite de carga de refrigerante.

En esencia, de acuerdo con la EN 378:2016, no hay límites de carga de refrigerante cuando se usan refrigerantes A2L, tanto si los compresores están en salas de máquinas o al aire libre con acceso autorizado, como si todas las partes que contienen refrigerante se encuentran en una sala de máquinas o al aire libre, independientemente de la categoría de acceso. Para los refrigerantes A3, no hay límite de carga solo en el caso de que todas las partes que contienen refrigerante se encuentren en una sala de máquinas o al aire libre con acceso autorizado.

Para los refrigerantes A1 y A2L, existe la posibilidad de aumentar el límite de carga en espacios ocupados más allá del límite especificado en la norma, si se aplican las disposiciones alternativas especificadas en la norma EN 378-3 para garantizar la seguridad. En cualquier caso, la carga de refrigerante no debe exceder los 150 kg para refrigerantes A1 y 1,5 x m3 para refrigerantes A2L, donde m3= 130×LFL (LFL= Límite Inferior de Inflamabilidad). Por ejemplo, no se pueden superar los 60 kg de R-32 (LFL=0,308 kg/m3). Sin embargo, las disposiciones alternativas solo pueden utilizarse para espacios ocupados que cumplan determinadas condiciones, como tener los compresores en la sala de máquinas o al aire libre, o que la capacidad nominal de refrigeración (o calefacción) de la unidad interior no supere el 25% de la capacidad total de refrigeración (o calefacción) del sistema de la unidad exterior. La versión EN 378-1:2016+A1:2020 especifica requisitos adicionales a los de la versión EN 378-1:2016, como la ausencia de válvulas o puertos de servicio en el espacio ocupado (excepto válvulas o puertos que forman parte de las unidades fabricadas).

Para otras condiciones de acceso y ubicación, la norma EN 378 es más restrictiva. En concreto, para la categoría “Acceso general, comodidad humana, con equipos mecánicos ubicados dentro del espacio ocupado”, la carga de refrigerante depende del tamaño de la habitación, sin exceder un valor determinado. Por ejemplo, para esta categoría, el límite de carga de refrigerante en una habitación de 125 m3 es de 7,3 kg para R-32 y 535 g para R-290.

Las normas de productos son, en general, más restrictivas en lo que respecta a los límites de carga de refrigerante que la norma general. En concreto, la norma IEC 60335-2-89 limita la carga de refrigerante a 13 x LFL hasta un máximo de 1,2 kg. Esto equivale a 500 g de R-290 y 1,2 kg de R-32. Además, la norma de producto IEC 60335-2-40 determina la carga de refrigerante según la ubicación del sistema y el tamaño de la habitación si el sistema está ubicado en interiores, entre otros. A modo de ejemplo, la carga máxima permitida para un sistema exterior, indirecto y con ventilación mecánica o natural es de hasta 80 kg cuando se utiliza R-32, mientras que el límite es de 5 kg para R-290 (con la diferencia de que solo se aplica ventilación mecánica).

 Diferentes normas, diferentes requisitos 

Obviamente, los requisitos de las distintas normas son en sí mismos diferentes y es por eso que, en muchos casos, los fabricantes intentan utilizar una carga de refrigerante que esté cubierta por la norma del producto. Por ejemplo, si no es posible aislar un componente que puede ser una fuente de ignición de una posible fuga de refrigerante a una determinada concentración, las normas de producto permiten el uso de una protección que cumpla con algunas cláusulas de la IEC 60079-15, mientras que de acuerdo con EN 378, se deben aplicar todos los requisitos para equipos protegidos definidos en EN 60079-10-1 (a menos que la prueba especificada en EN 60079-11 se haya superado). En pocas palabras, la norma EN 378 requiere la aplicación de ATEX, mientras que las dos normas de producto requieren la aplicación de algunas cláusulas de una de las normas armonizadas con ATEX. Por el contrario, la medición de la temperatura superficial de los componentes se realizará únicamente en funcionamiento normal según EN 378, mientras que las normas de producto mencionadas en este post también requieren la medición en funcionamiento anormal para la mayoría de los casos.

En cualquier caso, la aplicación de las normas de seguridad requiere un análisis en profundidad de todos los detalles especificados en cada una de ellas. No es fácil, pero es fundamental para el uso de refrigerantes inflamables. La responsabilidad de los fabricantes es enorme.