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La Estrategia Nacional del Cambio
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Global de un Refrigerante?
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Gases de Efecto Invernadero
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Capa de Ozono

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Capa de Ozono
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1930-1990
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Movimiento hacia una 4a generación
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Equivalente de C...
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R-32=50%, R-125=50%, PCG=2088 Elevado
Ventajas:
• Mezcla de R-32 y de R125 que
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R-407C
R-32=23%, R-125=25%, R-134a=52%, PCG=1525 Elevado
Ventajas
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¿Qué sigue adelante?

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La estrategia nacional del cambio climatico en los centros de datos

  1. 1. La Estrategia Nacional del Cambio Climático en los Centros de Datos www.datacenterdynamics.com Gildardo Yañez, Ingeniero www.ingenierogildardo.com Twitter: @ingenieroyanez Octubre 2013
  2. 2. 1 PCG de un refrigerante 4 2 ENCC Cese de producción 3 Refrigerantes www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  3. 3. Un poco de historia • En el año de 1830 inicia la refrigeración mecánica • En 1921, Willis Haviland Carrier obtiene la patente del primer enfriador centrífugo. • Según el History Channel: – La refrigeración es el invento No. 27 de los 101 inventos que cambiaron al mundo – El aire acondicionado de ventana es el invento No. 6 de los pequeños inventos que cambiaron al mundo www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  4. 4. ¿Que es el Potencial de Calentamiento Global de un Refrigerante? • El PCG del R-22 = 1810 • Significa que una tonelada métrica de R-22 equivale a 1810 toneladas métricas de CO2 • Liberar 1kg de R-22 equivale a liberar 1810 kgs de CO2 durante un umbral de cien años. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  5. 5. Relación entre las SAO y los Gases de Efecto Invernadero Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono Gases de Efecto Invernadero N2O Metil Cloroformo (CH3Cl) H-1301 H-1211 Bromuro de Metilo (CH3Br) Tetracloruro de Carbono (CCl4) www.datacenterdynamics.com PFCs Perfluorocarbonos R-141b R-22 CFC-11 CFC-12 CFC-502 CO2 HFC-404A HFC-134a HFC-410A CH4 Metano SF6 Hexafluoruro de Azufre
  6. 6. Regulaciones en México • La Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales anunció que ejecutará planes para disminuir de forma gradual los gases fluorados (F) que se utilizan para aire acondicionado y refrigeración, a través de Acciones de Mitigación Nacionalmente Apropiadas (Nama - siglas en inglés). • México cumple actualmente con el plan de eliminación de Hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) que espera terminar en su primera fase con la eliminación del 30% del consumo nacional para los años entre 2013 y el 2018. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  7. 7. Cese de producción Gases México EU Europa CFC 2005 1995 1995 HCFC 2030 Equipo Nuevo 2010 Equipo Nuevo 2020 Servicio 2000 Equipo Nuevo 2010 Servicio Ninguno 2011 – 134a autos nuevos A/C sistema HFC www.datacenterdynamics.com Ninguno © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  8. 8. Calendario establecido para reducir el consumo de HCFC Sustancia agotadora de la Capa de Ozono Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) Línea base Compromiso de reducción Consumo promedio de los años 2009-2010 Año base 2013=100% 10% a partir de 2015 35% a partir de 2020 67.5% a partir de 2025 97.5% a partir de 2030 Consumo de 2.5% en el periodo 2030-2040 con revisión en 2020 Calendario de reducción para los Hidroclorofluorocarbonos de los países artículo 5 Referencia: Protocolo de Montreal Datos al: 26 de Julio del 2010 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  9. 9. Tendencia de los Refrigerantes 1930-1990 Mejoras de seguridad Refrigerantes Naturales, HFOs 1830-1930 Lo que funcione INCIO AHORA Protección al Ozono 1990-2010 www.datacenterdynamics.com Protección del Cambio Climático © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com 2010- ¿ ?
  10. 10. Tendencias en Refrigerantes Movimiento hacia una 4a generación Protocolo de Montreal Protocolo de Kyoto Eliminación de SAO Reducción de PCG 1a. Generación 2a. Generación 3a. Generación 4a. Generación R-11 R-12 R-502 R-22 R-408A R-409A R-401A R-402B Cero SAO R-134a R-407C R-410A R-404A Bajo PCG Cero SAO R-1234yf R-1234ze R-32 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  11. 11. Clasificación establecida por el TEAP TEAP: Panel de Evaluación Económica ONU • Bajo PCG: < 300 – PCG < 30 – PCG < 100 ultra bajo muy bajo • PCG Moderado: 300-1,000 • PCG Elevado: > 1,000 – PCG > 3,000 – PCG > 10,000 muy elevado ultra elevado Referencia: UNEP OEWG-30 - TF Decisión XXI/9 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  12. 12. El NIST ha logrado identificar 1,234 refrigerantes potenciales http://www.nist.gov/mml/acmd/refrigerants-091812.cfm • Método de Evaluación: • Estructura molecular, el método predice la eficiencia radiativa y la vida atmosférica para poder estimar el PCG. • Se aplican filtros de toxicidad, inflamabilidad y de estabilidad química. • Resultados: • 56,230 refrigerantes potenciales a considerar. • 1,234 han sido identificados como posibles Bajo PCG. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  13. 13. AHRI Programa de evaluación de refrigerantes alternativos con bajo potencial de calentamiento global • AHRI evalúa gases de PCG. • En conjunto con: • 16 empresas y organizaciones de los EU • 05 empresas y organizaciones internacionales. • Seis fabricantes de gases refrigerantes han enviado a la fecha 38 gases refrigerantes de bajo PCG. • Entre los que se encuentran los refrigerantes naturales y los refrigerantes hechos con la molécula HFO. AHRI Low Global Warming Potential Alternative Refrigerants Evaluation Program, Xudong Wang and Karim Amrane, Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute, 2013 ASHRAE Winter Conference. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  14. 14. Tendencias de los Refrigerantes • Refrigerantes de alta presión de trabajo • Usan compresores de menor potencia ó consumo eléctrico www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  15. 15. Tendencias de los Refrigerantes • Refrigerantes de Bajo Potencial de Calentamiento Global www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  16. 16. Standard 34-2010 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  17. 17. Estándar 34-2010 ASHRAE Clasificación de números en el Estándar • • • • • • Serie - 000 Serie - 100 Serie - 200 Serie - 400 Serie - 500 Serie - 600 Metano R-12 Etano R-134a Propano R-290 Hidrocarburo Zeotropos R-404A Azeótropos R-502 Compuestos Orgánicos Diversos Hidrocarburo R-600a (Isobutano) • Serie - 1000 Compuestos Orgánicos No saturados HFO R- 1234yf Hidrofluorolefina www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  18. 18. Número Retrofit OEM ASHRAE R-22 R-404A R-407A R-407C R-410A R-417A R-421A R-422A R-422B R-422C R-422D R-424A R-427A R-428A R-434A R-507A OEM OEM Retrofit OEM OEM Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit Retrofit OEM PCG Presiones de Operación comparadas Potencial de contra la de otros gases Calentamiento Global 1810 -3922 Elevada 1700 Elevada 1525 Ligeramente Elevada 2088 Elevada 1950 Baja 2170 Ligeramente más baja 2530 Elevada 2080 Ligeramente más baja 2490 Elevadas 2230 Similares 2020 Baja 1830 Similares 3060 Elevadas 2660 Elevadas 3300 Elevadas Min/Ab = Mineral / Alkilbenzeno POE = Polyolester Referencia: The R-22 phase out. Do you have a plan? RSES Journal 2008 Páginas 20-24 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com Lubricante Recomendado Min/Ab POE POE POE POE Min/Ab Min/Ab Min /Ab Min/Ab Min/Ab Min/Ab Min/Ab Min/Ab/POE Min/Ab Min/Ab POE OEM = Equipo Nuevo
  19. 19. TEWI Total Equivalent Warming Impact Evaluación del Impacto Ambiental Total Durante la Vida Útil, en Masa Equivalente de CO2 Calentamiento Global Directo Emisiones de gas refrigerante a la atmósfera debido a fugas en los sistemas de refrigeración www.datacenterdynamics.com Calentamiento Global Indirecto Emisiones de CO2 que se producen al generar la energía eléctrica necesaria para que funcionen los equipos de refrigeración y de © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com aire acondicionado
  20. 20. R-410A R-32=50%, R-125=50%, PCG=2088 Elevado Ventajas: • Mezcla de R-32 y de R125 que forman un mezcla casi azeotrópica. • Tiene un deslizamiento muy bajo y no tiende a separase • Este refrigerante produce una presión de descarga 60% mayor a la del R-22 en sistemas de aire acondicionado. • Los sistemas diseñados para R-410A utilizan compresores de menor caballaje comparándolos con los compresores de R-22 de la misma capacidad de enfriamiento. www.datacenterdynamics.com Desventajas: • Este refrigerante se puede utilizar únicamente en equipo nuevo diseñado para poder trabajar con las presiones elevadas de este gas. • R-410A se lubrica con polyolester POE. • Bajo ninguna circunstancia no se deben actualizar sistemas de R22 con este refrigerante. © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  21. 21. R-407C R-32=23%, R-125=25%, R-134a=52%, PCG=1525 Elevado Ventajas • Propiedades similares al R-22 en sistemas de aire acondicionado. • El R-407C tiene las mejores características para una actualización (retrofit) para sustituir al R-22 en un sistema de aire acondicionado comparado contra otras mezclas. • Se puede utilizar también en sistemas de media temperatura que utilizan R-22. • Los nuevos sistemas que usan R-407C vienen precargados con polyolester. www.datacenterdynamics.com Desventajas • No se mezcla bien con los aceites minerales o alkylbenzenos por lo cual se tienen que sustituir (95% mínimo) por aceite polyolester que es complejo en su manejo. • Es una mezcla zeotropica por lo cual tiene que ser cargado al sistema en fase líquida. • Tiene un deslizamiento de temperatura mínimo de 10 °F. © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  22. 22. Sustitutos del R-22 Comparación de Rendimiento R-22 R-404A R-407C R-407A R-422D Btu’s/hr 13476 (100%) 12450 (90.6%) 12891 (93.8%) 13375 (97.3%) 10431 (75.9%) C.O.P. 1.42 (100%) 1.18 (83%) 1.34 (94.4%) 1.34 (94.4%) 1.14 (80.3%) Flujo Másico (lb/min) 3.53 (100%) 4.67 (132.3%) 3.46 (98%) 3.90 (110.5%) 4.11 (116.4%) Temperatura Descarga (°F) 217 (0°F) 179 (-38°F) 193 (-24°F) 192 (-25°F) 170 (-47°F) Presión Descarga (psig) 211 (0 psig) 256 (+45 psig) 223 (+11 psig) 242 (+31 psig) 214 (+3 psig) Datos obtenidos a una temperatura ambiente de 26.6°C, temperatura de la cámara -1.1°C Se utilizó una válvula de expansión para R-22 y se fue ajustando según el tipo gas Referencia: The R-22 phase out. Do you have a plan? RSES Journal 2008 Páginas 20-24 www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  23. 23. ¿En donde entra la Estrategia Nacional del Cambio Climático? www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  24. 24. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  25. 25. Algunos de los ejes de acción de la ENCC • Transitar a modelos de ciudades sustentables, con sistemas de movilidad inteligentes, gestión integral de residuos y edificaciones de baja huella de carbono. • Disminuir las emisiones de contaminantes de vida corta, como el carbono negro, metano los HCFC y los HFC. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  26. 26. Líneas de acción • M5.3 • Busca acelerar la penetración de refrigerantes de bajo potencial de calentamiento global en diferentes sectores que incluyen aires acondicionados, refrigeración, espumantes, reducir fugas, manejo y disposición adecuada de HFC • M5.4 • Apunta a fortalecer los programas de buenas prácticas de refrigeración, recuperación y disposición final de CFC, HFC, y HCFC www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  27. 27. NOM-161-SEMARNAT-2011 • Establece los criterios para clasificar a los Residuos de Manejo Especial y determina cuáles están sujetos al Plan de Manejo. – El listado de los mismos. – El procedimiento para la inclusión o exclusión. – Los elementos y procedimientos para la formulación de los planes de manejo. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  28. 28. NOM-161-SEMARNAT-2011 • Esta norma apareció publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de febrero de 2013 – Esta norma ya respalda la línea de acción M 5.4 • Los refrigeradores y los aires acondicionados aparecen en el listado de los residuos de manejo especial • Estos quedan sujetos a Plan de Manejo. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  29. 29. http://sissao.semarnat.gob.mx/ www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  30. 30. ¿Qué sigue adelante? www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  31. 31. Opciones disponibles para el aire acondicionado fijo R-32 R-410A HFO R-22 R-290 R-407C R-744 CO2 * La línea continua representa los reemplazos disponibles actuales * La línea punteada representa los posibles reemplazos disponibles en el futuro www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  32. 32. Conclusiones Consideraciones de seguridad el evaluar el refrigerante Nivel de Toxicidad Nivel de Inflamabilidad Presiones de Trabajo www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  33. 33. Conclusiones Consideraciones ambientales al evaluar el refrigerante Calentamiento Global Directo Calentamiento Global Indirecto Mejor Relación Costo Beneficio www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  34. 34. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  35. 35. www.datacenterdynamics.com © Derechos de Autor Gildardo Yañez www.ingenierogildardo.com
  36. 36. La Estrategia Nacional del Cambio Climático en los Centros de Datos www.datacenterdynamics.com Gildardo Yañez, Ingeniero www.ingenierogildardo.com Twitter: @ingenieroyanez Octubre 2013

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