El refrigerante de un VRF es más pesado que el aire y, si se fuga, llena el recinto desde el suelo hacia arriba. No se ve ni se huele. Por eso existe un límite: la ANSI/ASHRAE Standard 34 define el límite de concentración de refrigerante (RCL), que es la cantidad que puede liberarse en un espacio cerrado normalmente ocupado antes de esperar toxicidad aguda. Para el R-410A, que es el refrigerante habitual de los VRF instalados, el RCL es de 26 libras por cada mil pies cúbicos, es decir unos 0,42 kilos por metro cúbico, o 140.000 ppm. La ANSI/ASHRAE Standard 15 es la que exige aplicarlo.
La verificación se hace contra el recinto más pequeño servido por el sistema, no contra el edificio. Y aquí está el punto que cambia proyectos: en ocupaciones institucionales, donde las personas no pueden salir por sus propios medios sin la ayuda de otros, el umbral se reduce a la mitad. Un recinto de salud, una residencia de adultos mayores o una sala de procedimientos son exactamente ese caso.
El cálculo, con números
Para dimensionar el problema hace falta saber cuánto refrigerante tiene el sistema. Los datos publicados por fabricantes dan una carga de fábrica de 2 a 3 libras por tonelada nominal de capacidad, más 1 a 3 libras por tonelada en la cañería de terreno, lo que deja un rango práctico de 3 a 6 libras por tonelada, del orden de 1,4 a 2,7 kilos por tonelada de refrigeración.
Tomemos una unidad exterior de 20 toneladas —unos 70 kW— con 4,5 libras por tonelada: son 90 libras, cerca de 41 kilos de R-410A. Para que esa carga completa, fugada en el recinto más chico, se mantenga bajo 0,42 kg/m³, ese recinto no puede tener menos de unos 97 metros cúbicos: con 2,6 metros de altura libre, alrededor de 37 metros cuadrados. En una ocupación institucional, con el umbral a la mitad, el recinto mínimo se va a unos 195 metros cúbicos, del orden de 75 metros cuadrados. Una sala de reuniones, una oficina cerrada o un box clínico quedan por debajo.
Esto no significa que el VRF esté prohibido en esos casos: significa que hay que resolverlo en el diseño, y que resolverlo cuesta. Las salidas conocidas son limitar la carga por circuito segmentando el sistema, no servir los recintos pequeños con unidades de ese circuito, agregar ventilación mecánica y detección de fugas con enclavamiento, o dejar aberturas permanentes al espacio contiguo. Todas se deciden antes de comprar el equipo. Ninguna se puede improvisar cuando el edificio ya está construido.
La altura del norte de Chile cambia el número
Hay un segundo límite, el de privación de oxígeno (ODL), y ese depende de la altitud del emplazamiento: 140.000 ppm bajo los 3.300 pies (unos 1.000 metros), 112.000 ppm entre 3.300 y 4.920 pies (1.000 a 1.500 metros) y 69.100 ppm sobre los 4.920 pies, es decir sobre unos 1.500 metros. Aproximadamente la mitad.
Calama está a 2.260 metros sobre el nivel del mar. Chuquicamata bordea los 2.870 y El Salvador supera los 2.400. Toda faena de altura del norte cae en el tramo más restrictivo, y en cambio La Serena, Coquimbo, Copiapó, Antofagasta, Iquique, Valparaíso y Santiago están bajo el primer umbral. Es un criterio que rara vez se menciona en una comparación de sistemas y que en la práctica empuja los proyectos de altura hacia soluciones con menos refrigerante repartido, o hacia agua.
Nota de precisión: la ANSI/ASHRAE 15 y 34 son normas estadounidenses y en Chile no son obligatorias por sí solas; se aplican porque las especificaciones técnicas de proyecto las citan y porque son el estándar del rubro. La norma chilena que sí existe es la NCh 3241, que clasifica los refrigerantes por toxicidad e inflamabilidad y fija buenas prácticas de diseño, instalación y mantención, pero no reemplaza el cálculo de concentración por recinto. Consultamos la edición de la NCh 3241 publicada por el Ministerio del Medio Ambiente; existe además una segunda edición de 2017, y para una especificación conviene trabajar con la versión vigente del INN.