El documento trata sobre gases refrigerantes. Explica que un refrigerante es cualquier sustancia que puede absorber calor a baja presión y temperatura y liberarlo a mayor presión y temperatura. Describe la evolución de los refrigerantes desde los primeros usados a inicios del siglo XX hasta los actuales, señalando hitos como la invención de los CFC y su impacto en la capa de ozono. Finalmente, detalla propiedades y clasificaciones de los refrigerantes modernos.

1. NIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI
GASES REFRIGERANTES
Henrry Mendoza c.

2. GASES REFRIGERANTES
Henrry Mendoza c.

3. ¿QUE ES UN REFRIGERANTES?
Teóricamente es cualquier fluido ó sustancia
que pueda absorber CALOR a una baja presión
y a una baja temperatura, y que lo pueda
liberar a una presión mayor y a una
temperatura mayor.
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4. El refrigerante transporta el
Calor
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5. Lo puede hacer porque cambia
de estado
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6. EVOLUCION DE LOS REFRIGERANTES
• Midgley y su equipo buscaban un refrigerante apropiado para
aplicaciones domésticas que, a parte de presentar unas buenas
propiedades termodinámicas, fuera lo menos tóxico e inflamable
posible. Así, llegaron a los FREONES, grupo de fluidos CFC, siendo
el primero de ellos el dicloro-difluoro-metano (CF2Cl2).
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7. • Comienzo siglo XX: ClCH3, SO2, NH3
Buenas propiedades termodinámicas.
Propiedades químicas inadmisibles: no seguros.
• 1930: se sintetizan CFC y HCFC
Thomas Midgley en 1928 sintetizó el R-12.
Buenas propiedades termodinámicas
Buenas propiedades químicas
• 1970: Consumo anual de CFC, 1 millón toneladas
• 1987: Dest. capa ozono, Protocolo Montreal
Rowland y Molina (1974) descubren el efecto destructor del Cl y Br
sobre el ozono.
Compromiso a nivel internacional para eliminar gradualmente los
refrigerantes que dañan la capa de ozono.
Se sintetizan nuevos refrigerantes: HFC
• 1997: Calent. Global – efecto invernadero, Protocolo de Kyoto
Afecta a HFC
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8. PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES
• PROPIEDADES TERMODINAMICA
Son aquellas que tienen relación con el movimiento del calor.
 Presión. Debe operar con presiones positivas.
 Temperatura. Debe tener una temperatura crítica por arriba
de la temperatura de condensación. Debe tener una
temperatura de ebullición baja.
 Volumen. Debe tener un valor bajo de volumen específico en
fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida.
 Entalpía. Debe tener un valor alto de calor latente de
vaporización.
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9. • PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
1. No debe ser tóxico ni venenoso.
2. No debe ser explosivo ni inflamable.
3. No debe tener efecto sobre otros materiales. No genere reacciones
químicas con las sustancias o materiales dentro del sistema.
4. Fácil de detectar cuando se fuga.
5. No debe reaccionar con la humedad.
6. Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los
aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación.
7. Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el
tamaño del compresor.
8. Bajo costo: A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable
y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario.
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10. NOMECLATURA
Fórmula química: CL2F2C
Nombre químico: Diclorofluormetano
Den. simbólico-numérica: R-12 (CFC-12)
Nombre comercial: Freón-12
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11. • Denominación simbólica
La denominación simbólica numérica de un refrigerante se establece a partir
de su fórmula química, consistiendo en una expresión numérica, que sigue a
la letra ‘R’ (Refrigerante)
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12. Clasificación de los Refrigerantes
• Naturales.
– Amoníaco [NH3], Anhidrido carbónico [CO2], Hidrocarburos
[HC].
• Sintéticos
Halogenados (CFC).
• Derivados de Hidrocarburos, donde el Hidrógeno es
reemplazado por Cloro, Flúor.
Parcialmente Halogenados (HCFC).
• R-22
Denominados Ecológicos (HFC).
• Cloro es reemplazado por Hidrógeno.
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13. Clasificación de los Refrigerantes
 Fluido Puro.
– No cambia su composición cuando evapora o cuando
condensa (un solo tipo de molécula).
CFC-11; CFC-12; HCFC-22; HFC-134a.
 Mezclas.
– Compuestos por más de un tipo de moléculas.
– Refrigerantes series R400 y R500.
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14. COMPUESTOS PUROS
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• Substancias formadas por un solo tipo de moléculas ó
componente.
• Las fugas del refrigerante no alteran su composición.
• A una presión dada, la temperatura permanece
constante durante un cambio de estado (evaporación y
condensación).

15. MEZCLAS AZEOTROPICAS
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• Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de moléculas ó
componentes y tiene la misma composición en la fase líquida o
en la fase gaseosa.
• Las fugas no alteran su composición.
• Se identifican por un número de tres cifras que comienza con
la cifra “5”. Ejemplos: R-500; R-502; etc.
R-502 = 48,8% de HCFC-22 + 51,2% de CFC-115

16. Henrry Mendoza c.

17. MEZCLAS ZEOTROPICAS
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• Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de moléculas ó
componentes y tiene diferente composición en la fase liquida
que en la gaseosa.
• Las fugas sí alteran su composición.
• Ejemplos: R-401A, R-401B, R-409A.
• R-401 A = 53% R-22 + 13% R-152a + 34% R-124.

18. Ciclo de Refrigeración de un Refrigerante Zeotrópico.
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19. MEZCLAS CASI-AZEOTROPICAS
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• Mezcla Zeotropica con un deslizamiento de
temperatura muy pequeño.

20. Henrry Mendoza c.

21. Gases Refrigerantes
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22. Los gases puros ó los gases azeotropicos
se cargan al sistema en fase gaseosa ó líquida
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23. Los gases zeotropicos ó mezclas
se cargan al sistema en fase líquida
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24. OTROS FLUIDOS REFRIGERANTES
• R-717 – Amoníaco (NH3).
• R-718 – Agua (H2O).
• R-290 – Propano (C3H8).
• R-600a – Isobutano (C4H10).
• R-744 – Dióxido de carbono (CO2).
• Otros, etc.
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25. CÓDIGO DE COLORES PARA LOS CILINDROS DE
REFRIGERANTES
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26. CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN REFRIGERANTE
SUSTITUTO
• Duración del refrigerante en la atmósfera.
• Potencial de agotamiento del ozono.
• Toxicidad e inflamabilidad del refrigerante.
• Presión de trabajo del refrigerante.
• Características de transferencia de calor.
• Compatibilidad con los materiales del sistema.
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27. Criterios para la elección de los Componentes
de una Mezcla
• Factores a tener en cuenta.
– Presión de Vapor
– Propiedades para transportar lubricantes.
– Compatibilidad con lubricantes.
– Rendimiento termodinámico.
– Costo.
– Inflamabilidad.
– Toxicidad.
– Estabilidad.
– Alteración del medio ambiente.
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28. REFRIGERANTES
DENOMI
NACIÓN
ASHRAE
TIPO LUBRICANTE
TEMPERATURA
EVAPORACIÓN APLICACIONES
ALTA MEDIA BAJA
SUSTITUTOS DE R12 – DICLORODIFLUOROMETANO – CCl2F2
R134a HFC POE
X X REFRIGERADORES Y CONGELADORES
DOMÉSTICOS
REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CHILLERS
AIRE ACONDICIONADO AUTOMOTRIZ
R401A HCFC
ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE
TEMPERATURA MEDIA
CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO
“WALK IN”
R401B HCFC
ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X MEJOR OPCIÓN PARA SUSTITUIR R12 EN
CONGELADORES
SUSTITUCIÓN DE R12 EN EQUIPO DE
TRANSPORTE REFRIGERADO
R409A HCFC
ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE
TEMPERATURA MEDIA
CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO
“WALK IN”

29. REFRIGERANTES
DENOMI
NACIÓN
ASHRAE
TIPO LUBRICANTE
TEMPERATURA
EVAPORACIÓN APLICACIONES
ALTA MEDIA BAJA
SUSTITUTOS DE R22 – MONOCLORODIFLUOROMETANO – CHClF2
R407C HFC POLIOLÉSTER X
EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO.
EQUIPOS NUEVOS DE AIRE
ACONDICIONADO COMERCIAL Y SERVICIO
LIGERO.
SERVICIO DE EQUIPOS DE AIRE
ACONDICIONADO RESIDENCIAL Y AIRE
ACONDICIONADO COMERCIAL Y SERVICIO
LIGERO
CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE
DEL EQUIPO.
R410A
HFC POLIOLÉSTER X
EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO.
EQUIPOS NUEVOS DE AIRE
ACONDICIONADO RESIDENCIAL Y
COMERCIAL Y BOMBAS DE CALOR
DISEÑADOS PARA R410A.
PUEDE SER USADO EN ALGUNOS
SISTEMAS DISEÑADOS PARA R22, PERO
REQUIERE CAMBIOS MAYORES
CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE
DEL EQUIPO

30. REFRIGERANTES
DENOMI
NACIÓN
ASHRAE
TIPO LUBRICANTE
TEMPERATURA
EVAPORACIÓN APLICACIONES
ALTA MEDI
A
BAJA
SUSTITUTOS DE R502 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CHClF2 + CClF2CF3
R404A HFC POLIOLÉSTER X X X EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502
EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL
DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS.
R507 HFC POLIOLÉSTER X X X EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502
EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL
DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS.
R408A HCFC ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X X EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
EXISTENTE.
R402A HCFC ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X X EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
EXISTENTE.
R402B HCFC ACEITE MINERAL
O
ALKILBENCENO
X X MÁQUINAS FABRICADORAS DE HIELO Y
OTRAS APLICACIONES SELECCIONADAS.

31. REFRIGERANTES
DENOMI
NACIÓN
ASHRAE
TIPO LUBRICANTE
TEMPERATURA
EVAPORACIÓN APLICACIONES
ALTA MEDIA BAJ
A
SUSTITUTO DE R11 – TRICLOROFLUOROMETANO – CCl3F
R123 HCFC ACEITE
MINERAL
X X CHILLERS CENTRÍFUGOS NUEVOS Y
EXISTENTES.
CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE
DEL EQUIPO.
SUSTITUTO DE R114 – DICLOROTETRAFLUOROETANO – C2Cl2F4
R124 HCFC ALKILBENCENO X X REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL Y AIRE
ACONDICIONADO
AIRE ACONDICIONADO EN ALTA
TEMPERATURAAMBIENTE.
SUSTITUTO DE R13 / R23 / R503 –
R508B PFC POLIOLÉSTER POR DEBAJO DE -
40ºF
EQUIPO NUEVO Y Y EXISTENTE CON
TEMPERATURAS DE EVAPORACIÓN POR
DEBAJO DE -40ºF
SUSTITUTO DE R500 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CCl2F2 + CH3CHF2
R401B HCFC ACEITE
MINERAL O
ALKILBENCENO
X X PRESENTA LA MAYOR SIMILITUD CON
EL R500.

32. Agotamiento de la capa de ozono
• Los fluidos utilizados deben de tener un potencial de
agotamiento de la capa de ozono nulo (ODP = 0).
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ODP (Potencial de agotamiento del ozono):
Parámetro que cuantifica el potencial efecto
de destrucción de la capa de ozono de un
refrigerante en relación con el R11 (CFC),
cuyo potencial se toma como referencia
(ODPR11=1).

33. Efecto invernadero
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Los fluidos frigoríficos utilizados deben poseer una baja capacidad de
producir efecto invernadero.
Potencial de efecto invernadero del refrigerante
Cuando el refrigerante se difunde directamente a la atmósfera (fuga), llamado
efecto directo (ED).
GWP (Potencial de
Calentamiento Global):
Parámetro definido para
evaluar el potencial de
calentamiento global
tomando como
referencia el CO2
(GWPCO2 = 1)

34. Henrry Mendoza c.

35. R-134a
Compuesto Puro
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Ventajas
• Su Potencial de
Destrucción de Ozono es
cero.
• Esta constituido por un
solo tipo de moléculas
• Las fugas no alteran su
composición .
• Solo se tiene un set de
temperatura-presión para
ajustar el sistema.
Desventajas
• No es miscible con aceite
mineral o alkilbenceno, por lo
cual, se necesita cambiar el
aceite del sistema de
refrigeración a Polyol éster,
que es un aceite caro y de
manejo especial.(>95%)
• Se recomienda para
aplicaciones de temperatura
media y alta. A bajas
temperaturas, su capacidad
baja significativamente.
• (-10% a -23°C)

36. R-401A (MP-39)
HCFC-22=53%, HCFC-124=34%, HFC-152a=13%
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Ventajas
• Es un reemplazo para
aplicaciones de temperatura
media de -18°C a 0°C.
• La modificación de equipos
para su uso es mas
económica que para el
HFC-134a.
• Utiliza aceite alkilbenceno y
usualmente no se necesita
hacer múltiples cambios de
aceite.
Desventajas
• Es un reemplazo
provisional dado que
contiene HCFC´s.
• La fuga del refrigerante
cambia su composición y
después de varias fugas
se recomienda extraer el
refrigerante y cargar el
sistema con refrigerante
nuevo.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de 8°F.

37. Refrigerantes Nuevos
Henrry Mendoza c.

38. Henrry Mendoza c.