refrigerantes (freones y amoniaco)

Refrigerante CFC.

Los refrigerantes CFC CLOR-FLUORO- CARBONADOS son productos derivados del metano y del etanol, cuyos átomos de hidrógeno han sido totalmente sustituidos por fluor y cloro. Por tanto, son de gran estabilidad y su vida en la atmósfera es de muchos años.

Son productos más pesados que el aire, no obstante, debido a las corrientes atmosféricas son conducidos a las Mosquera, donde el cloro es liberado debido a la acción del sol. El cloro libre descomponer el ozono (O3) en oxígeno (O2) y de forma continua, serie degradando miles de moléculas de ozono.

Los refrigerantes CFC más conocidos en el mercado son:

R-11 , R-12 , R-13 , R-502.

Los refrigerantes CFC se encuentran en vías de extinción (prohibido el uso a 31/12/1995). No obstante, debido al gran número de instalaciones que aún funcionan con ellos, los estudiaremos.

R-12 o diclorodifluorometano.

Su fórmula química es CF2CL2 se distinguen recipientes a presión con la franja amarilla. Estas incoloro y inodoro, que sólo en concentraciones superiores al 20% en el aire tienen un ligero olor etéreo.

Es muy poco tóxico, no afecta los ojos, nariz, garganta, boca, pulmones o piel; sin embargo, sí se expone a una llama se descompone, formando productos tóxicos e irritantes.

Su solubilidad con agua es baja, pero cuando lo hace, forma ácido fluorhídrico. En estado de vacuno se disuelven una cantidad notablemente superior de agua que en estado líquido.

El refrigerante líquido y el aceite lubricante son totalmente mezclables en cualquier proporción y a cualquier temperatura. Al aumentar la presión del refrigerante y disminuir la temperatura del aceite, aumenta la solubilidad del vapor de R-12 en el aceite.

El R-12 es estable hasta los 550 °C pero en presencia de sustancias catalizadoras pueden disminuir notablemente. Se descomponen formando ácidos cloridricos, ácidos fluorhídricos etc... Por lo que no podrán realizar trabajos de soldadura hasta que se haya vaciado la instalación y el local este ventilado, no obstante, no es inflamable ni es posible.

Para controlar la fuga se suele emplear una solución jabonosa, también se emplearán las lámparas detectoras de halógenos y los medios electrónicos.

En por su poca potencia frigorífica volumétrica, no se utilizan en grades instalaciones.

Por su elevada densidad, mayor que la del aire las aberturas de aireación se deben situará en el suelo del local.

Valores característicos del R-12.

Temperatura de ebullición____________________ -30 °C (P.at).

Calor de vaporización_______________________ 40 Kcal /Kg.

punto de solidificación______________________ - 155 °C.

Temperatura crítica_________________________ 112 °C.

Presión crítica____________________________ 40 kg/cm2.

ODP____________________________________ 1

HGWP__________________________________ 3,00

GLIDE__________________________________ 0

Primeros auxilios.

Inspirado en grandes cantidades de R-12 se puede perder el conocimiento, por lo que hay que proporcionar aire fresco inmediatamente, las lesiones en los ojos deben tratarse lavándose con una solución débil de ácido bórico. En caso de que se hayan inspirado productos de la descomposición del R-12 debe requerirse urgentemente servicios médicos.

Refrigerantes HCFC.

Los refrigerantes hidro- cloro-fluoro-carbonados o HCFC son derivados del metano y del etano, cuyos átomos de hidrógeno no han sido totalmente sustituidos por fluor y cloro. Por tanto, son menos estables y su vida en la atmósfera es relativamente corta, además poseen menos cantidad de cloro que los CFC . Suelen destruirse antes de alcanzar la atmósfera.

Por todo ello, los HCFC destruyen en menor medida la capa de ozono y están siendo utilizados como refrigerantes de transición hasta la aplicación de los nuevos refrigerantes querido afectan a la capa de ozono ( ODP =0).

Los más conocidos en el mercado son R- 22, R- 123, R- 124.

R-22. ( MONOCLOROFLUOROMETANO).

Su fórmula química es: CHF2CL y se distribuye en recipientes a presión con una franja azul. Es un gas incoloro y tiene un olor a éter.

Su composición química frente a los metales es idéntico al del R-12.

La solubilidad del agua en el R -22 es mucho mayor que el R-12 ( 8 veces mayor), por lo tanto, es capaz de absorber una mayor cantidad de humedad y se corre riesgo de que se forme hielo en la válvula de expansión. En

En cuanto a la solubilidad del R-22 con el aceite existe un vacío en la mezclabilidad para un determinado intervalo de temperatura, de los cuales aparecen dos capas de líquidos por descomposición de la mezcla. Con la misma presión y temperatura, pero de distinta densidad. Por esta razón, los aceites minerales se sustituyen por aceites sintéticos que elimina el vacío de mezclabilidad.

La toxicidad y la localización de las fugas es igual que en el R-12.

El R-22 se emplean las instalaciones de baja temperatura y en aquellas que debe dar grandes potencias en locales pequeños.

Por su bajo poder de destrucción del ozono se emplean en mezclas de refrigerantes sustitutivos.

La potencia frigorífica volumétrica es muy grande, al igual que la del NH3 . Con el empleo del R-22 que se consigue aumentar en un 60% la capacidad de un compresor de R-12, con el mismo pistón, carrera y velocidad se obtiene la misma capacidad reduciendo la velocidad del compresor.

Valores característicos del R-22

Temperatura de ebullición____________________ -40 °C (P.at).

Calor de vaporización_______________________ 56 Kcal /Kg.

punto de solidificación______________________ -115 °C.

Temperatura crítica_________________________ 90 °C.

Presión crítica____________________________ 50 kg/cm2.

ODP____________________________________ 0,05

HGWP__________________________________

GLIDE__________________________________ 0

Deslizamiento o GLIDE.

Hasta ahora, trabajamos con refrigerantes que eran sustancias puras, y por tanto, durante la condensación y evaporización a presión constante, su temperatura no variada. Esto también se cumple en los refrigerantes formados por una mezcla AZEOTROPICA.

Ahora, en cambio en los refrigerantes nuevos para instalaciones ya existentes, nos enfrentamos con refrigerantes compuestos por mezclas que pueden separarse, parcial o completamente durante el proceso de evaporación a presión constante, lo que origina distintas temperaturas de saturación por líquido que para el vapor. Esta mezcla se denomina ZEOTROPICA.

Temperatura del rocío_________________ temperatura de vapor saturado.

Temperatura de burbuja_______________ temperatura del líquido saturado.

T rocío - T burbuja = deslizamiento °C.

La temperatura de burbuja siempre es más baja que la temperatura del rocío. Es decir, en la vaporización a presión constante la temperatura sube unos grados, y en la condensación a presión constante baja unos grados; esto es lo que se conoce como deslizamiento de temperatura o GLIDE.

Los deslizamientos son variables según las condiciones de trabajo, por ello, el valor se dará para las condiciones de trabajo establecidas (temperatura).

Los refrigerantes zeotropicos suelen componerse de una mezcla de tres refrigerantes (HCFC o HCFC/HFC).

En la evaporación se evapora primero la mayor parte del refrigerante, cuyo punto de ebullición es más bajo y después los refrigerantes con punto de ebullición más altos. Lo que produce el deslizamiento.

Refrigerantes HFC.

Los refrigerantes un hidro-fluoro-carbonados o HFC son productos exentos de cloro, y sus átomos de hidrógeno no han sido totalmente sustituidos por flúor. Por lo tanto, están compuestos de hidrógeno (H), flúor (F) y carbono(C), es decir no destruyen la capa de ozono (ODP = 0).

Los HFC sólo refrigerantes para las nuevas instalaciones, ya que en un futuro próximo la primera condición para seleccionar un refrigerante será (ODP = O).

Los HFC con mayor difusión son R- 134a , R- 125 , R- 404 a , R- 152 a , R- 23.

R 134a o tetraflouretano.

Su fórmula química es: CH2F-CF3 y es un producto alternativo al CFC R-12, que es el refrigerante de mayor consumo mundial.

Las propiedades termodinámicas son muy parecidas a la del R-12 y la capacidad frigorífica del equipo son compatibles sigue la temperatura de evaporización no se sitúe por debajo de -15 °C.

Al ser la molécula del R -134 a más pequeña que la del R-12 los tamices moleculares utilizados en el filtro será más pequeño( 3 Anstron en lugar de 4 recomendado para R-12).

La solubilidad en el agua es aproximadamente 6 veces mayor que la del R-12, por tanto, tomaremos todas las precauciones al manipular el R 134a a fin de evitar introducir agua en el circuito.

En cuanto a los materiales normalmente utilizados en la instalación de R-12, aluminio o cobre son compatibles con el R 134 a.

Las pérdidas de carga en el vaporizador o conversador son menores que con el R-12.

El R 134a no es misible(no se mezcla), los aceites minerales, el aunque en estas instalaciones se emplea aceite PAG (poli- alquil-glicoles) o ester: estos últimos muy extendidos.

Valores característicos del R-134a

Temperatura de ebullición____________________ - 26,1 °C (P.at).

Calor de vaporización_______________________ 50,6 Kcal /Kg.

punto de solidificación______________________ -115 °C.

Temperatura crítica_________________________ 101,1 °C.

Presión crítica____________________________ 40,6 Kg/cm2.

ODP____________________________________ 0

HGWP__________________________________ 0,28

GLIDE__________________________________ 0

R-404a.

Esto refrigerante es una mezcla de productos puros:

• R -125 pentafluoretano CHF2-CF3 ___________________ 44%

• R 134a tetrafluoretano CH2F-CF3___________________ 4%

• R 143a trifluoretano CH3-CF3____________________ 52%

El refrigerante R -404a ha sido elegido mundial mente en aplicaciones de refrigeración en temperatura de evaporación media y baja. El refrigerante R- 404a sustituye al R- 502, ya que sus características son muy parecidas y en algunas de ellas, tienen prestaciones superiores (P.e : mayor capacidad frigorífica).

Valores característicos del R-404a

Temperatura de ebullición____________________ - 46,69 °C (P.at).

Calor de vaporización_______________________ 50,6 Kcal /Kg.

punto de solidificación______________________ -115 °C.

Temperatura crítica_________________________ 101,1 °C.

Presión crítica____________________________ 40,6 Kg/cm2.

ODP____________________________________ 0

HGWP__________________________________ 0,28

GLIDE__________________________________ 0