El documento proporciona información sobre refrigerantes, incluidas sus propiedades ideales, clasificaciones y ejemplos. Explica las diferencias entre refrigerantes puros, mezclas azeotrópicas y zeotrópicas. También incluye tablas que muestran refrigerantes recomendados para diferentes aplicaciones y equipos de refrigeración.

1. CURSO DE BUENAS PRACTICAS EN REFRIGERACION REFRIGERANTES

2. Refrigerantes Definición Es cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido de trabajo del ciclo el cuál alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor, respectivamente. Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el ciclo antes mencionado, debe poseer ciertas propiedades físicas, químicas y termodinámicas que lo hagan seguro durante su uso.

3. Propiedades Ideales Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (evaporador). Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización, mayor será el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulación.

4. Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la disminución del refrigerante y la contaminación del sistema. Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación. Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador.

5. No inflamable. No tóxico. Químicamente estable: No genere reacciones químicas con las sustancias o materiales dentro del sistema. Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuán elevada sea la presión. La mayoría de los refrigerantes poseen temperaturas críticas superiores a los 93°C. No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes.

6. Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de condensación (mayor a 350 - 400 psig) requieren un equipo especialmente diseñado. La operación en vacío (menor a 0 psig) introduce la posibilidad de penetración de aire en el sistema. Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el tamaño del compresor. Bajo costo : A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario.

7. CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN REFRIGERANTE SUSTITUTO Duración del refrigerante en la atmósfera. Potencial de agotamiento del ozono. Índice total equivalente de recalentamiento en la aplicación prevista. Toxicidad e inflamabilidad del refrigerante. Presión de trabajo del refrigerante. Características de transferencia de calor. Compatibilidad con los materiales del sistema. Miscibilidad y compatibilidad con los lubricantes.

8. Clasificación de los Refrigerantes Naturales. Amoníaco [NH 3 ], Anhidrido carbónico [CO 2 ], 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.

9. Definiciones. 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.

10. 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.

11. Mezclas. Azeotrópicas. Se comportan como una sustancia pura cuando cambian de fase. Los componentes tienen la misma temperatura de evaporación a la presión de la mezcla. R-507 50% HFC125 + 50% HFC143a

12. MEZCLAS AZEOTRÓPICAS Son mezclas de dos o más sustancias químicas que adquieren las características de un refrigerante único. 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

13. MEZCLAS ZEOTRÓPICAS Mezcla de sustancias químicas que mantienen algunas características de los componentes originales. (Por ejemplo, temperaturas de ebullición de los componentes originales). Se identifican por un número de tres cifras que comienza por “4”. Diferentes composiciones de las mismas sustancias químicas se distinguen con una letra al final. Ejemplos: R-401 A R-401 A = 53% R-22 + 13% R-152a + 34% R-124.

14. Mezclas Zeotrópicas . Líquido/Vapor tiene distinta concentración de componentes cuando se condensa/evapora. A presión constante, la temperatura de evaporación y condensación cambian con la concentración de cada uno de los componentes. (a este fenómeno se lo denomina “ deslizamiento” ) . El nivel de “deslizamiento” es su desviación respecto de un azeotrópico. R407C 52% R134a + 25% R125 + 23% R32

15. Punto de Burbujeo. Punto de Rocío. Ciclo de Refrigeración de un Refrigerante Zeotrópico. Presiones Entalpías . Punto de Rocío. Punto de Burbujeo. pc pe Punto Crítico Vapor Húmedo

16. Nuevas Mezclas Elevado Deslizamiento

17. Carga de Refrigerante. El refrigerante puede cambiar de fase en el cilindro. Azeotrópico No hay problemas. Zeotrópicos Puede haber cambios significativos. No pasa nada si se carga todo el cilindro, de lo contrario solo debe cargarse en fase líquida.

18. SIGNIFICADO DE LA NOMENCLATURA SUSTANCIAS QUÍMICAS SIMPLES Ejemplo: Una unidad menos que el número de átomos de carbono. (En el ejemplo: 1+1= 2 átomos de carbono). Una unidad más que el número de átomos de hidrógeno. (en el ejemplo: 3-1= 2 átomos de hidrógeno). Número de átomos de fluor. (en el ejemplo: 4 átomos de fluor). La “a” indica que se trata de un isómero del 134. (disposición de los átomos diferente). R-134a FORMULA QUÍMICA: C 2 H 2 Fl 4

19. OTROS FLUIDOS REFRIGERANTES R-717 – Amoníaco (NH 3 ). R-718 – Agua (H 2 O). R-290 – Propano (C 3 H 8 ). R-600a – Isobutano (C 4 H 10 ). R-744 – Dióxido de carbono (CO 2 ). Otros, etc.

20. REFRIGERANTES EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE TEMPERATURA MEDIA CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO “WALK IN” X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R409A MEJOR OPCIÓN PARA SUSTITUIR R12 EN CONGELADORES SUSTITUCIÓN DE R12 EN EQUIPO DE TRANSPORTE REFRIGERADO X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R401B EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE TEMPERATURA MEDIA CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO “WALK IN” X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R401A REFRIGERADORES Y CONGELADORES DOMÉSTICOS REFRIGERACIÓN COMERCIAL CHILLERS AIRE ACONDICIONADO AUTOMOTRIZ X X POE HFC R134a SUSTITUTOS DE R12 – DICLORODIFLUOROMETANO – CCl 2 F 2 BAJA MEDIA ALTA APLICACIONES TEMPERATURA EVAPORACIÓN LUBRICANTE TIPO DENOMINACIÓN ASHRAE

21. REFRIGERANTES 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 X POLIOLÉSTER HFC R410A 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. X POLIOLÉSTER HFC R407C SUSTITUTOS DE R22 – MONOCLORODIFLUOROMETANO – CHClF 2 BAJA MEDIA ALTA APLICACIONES TEMPERATURA EVAPORACIÓN LUBRICANTE TIPO DENOMINACIÓN ASHRAE

22. REFRIGERANTES MÁQUINAS FABRICADORAS DE HIELO Y OTRAS APLICACIONES SELECCIONADAS. X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R402B EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL EXISTENTE. X X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R402A EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL EXISTENTE. X X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC R408A EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502 EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS. X X X POLIOLÉSTER HFC R507 EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502 EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS. X X X POLIOLÉSTER HFC R404A SUSTITUTOS DE R502 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CHClF 2 + CClF 2 CF 3 BAJA MEDIA ALTA APLICACIONES TEMPERATURA EVAPORACIÓN LUBRICANTE TIPO DENOMINACIÓN ASHRAE

23. REFRIGERANTES PRESENTA LA MAYOR SIMILITUD CON EL R500. X X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO HCFC SUSTITUTO DE R500 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CCl 2 F 2 + CH 3 CHF 2 R401B EQUIPO NUEVO Y Y EXISTENTE CON TEMPERATURAS DE EVAPORACIÓN POR DEBAJO DE -40ºF POR DEBAJO DE -40ºF POLIOLÉSTER PFC R508B REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL Y AIRE ACONDICIONADO AIRE ACONDICIONADO EN ALTA TEMPERATURA AMBIENTE. X X ALKILBENCENO HCFC R124 SUSTITUTO DE R13 / R23 / R503 – SUSTITUTO DE R114 – DICLOROTETRAFLUOROETANO – C 2 Cl 2 F 4 CHILLERS CENTRÍFUGOS NUEVOS Y EXISTENTES. CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE DEL EQUIPO. X X ACEITE MINERAL HCFC R123 SUSTITUTO DE R11 – TRICLOROFLUOROMETANO – CCl 3 F BAJA MEDIA ALTA APLICACIONES TEMPERATURA EVAPORACIÓN LUBRICANTE TIPO DENOMINACIÓN ASHRAE