Este documento trata sobre los refrigerantes, incluyendo su definición, clasificación, propiedades, aplicaciones y efectos ambientales. Explica que los refrigerantes son sustancias que absorben calor de un cuerpo y lo transfieren a otro. Describe los sistemas de numeración, toxicidad e inflamabilidad de los refrigerantes y sus principales usos en refrigeradores y aire acondicionado. También resume brevemente el Protocolo de Kioto sobre reducción de gases de efecto invernadero.

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN SAN FELIPE
REFRIGERANTES
Autor: Miguel Torres
Docente: Pedro Guédez
San Felipe, Noviembre 2014

2. Refrigerantes
Es cualquier cuerpo o sustancia que actué como agente de
enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. De igual
forma se puede definir como refrigerante mecánico, el medio para
transportar calor desde donde lo absorbe por ebullición, a baja
temperatura a presión, hasta donde lo rechaza al condenarse a alta
temperatura y presión.
Definido desde otro punto de vista se diría claramente que un
refrigerante es un producto químico líquido o gaseoso, fácilmente
licuable, que es utilizado como medio transmisor de calor entre otros
dos en una máquina térmica. Los principales usos son los
refrigeradores y los acondicionadores de aire.

3. Clasificación
Designación numérica:
Los refrigerantes son generalmente conocidos por la letra R y
un número. El número se relaciona con la fórmula química del mismo.
El dígito del extremo derecho denota el número de átomos de flúor (F),
el segundo número desde la derecha es la cantidad de átomos de
hidrógeno más uno (H), el tercer dígito desde la derecha denota el
número de átomos de carbón menos uno (C) y el dígito final denota el
número de uniones entre carbones no saturados en el compuesto. Por
ejemplo, CHClF2 se llama R2 y CCl2FCClF2 se denomina R113. Un a,
b o c a veces se agrega al número. Esto se refiere a los diferentes
isómeros (formas estructurales) del mismo refrigerante.

4. Toxicidad:
La letra A (unida al número de inflamabilidad) luego de un
refrigerante significa que está en la clase menos toxicológica (no tóxica
en concentraciones menores a 400 partes por millón (ppm)). La letra B
significa que está en una clase toxicológica más alta (tóxica en niveles
menores a 400 ppm).

5. Inflamabilidad:
Los refrigerantes de clase 1 no son inflamables a 21 grados
Celsius y bajo presión atmosférica normal. Los de clase 2 son
inflamables en presiones de más de 0.10 kilogramos por metro cúbico
(kg/m^3) y los de clase 3 son altamente inflamables, en presiones
menores a 0.10 kg/m^3.

6. Propiedades termodinámicas
1. Presión - Debe operar con presiones positivas.
2. Temperatura - Debe tener una temperatura crítica por arriba de la
temperatura de condensación. Debe tener una temperatura de
congelación por debajo de la temperatura del evaporador. Debe
tener una temperatura de ebullición baja.
3. Volumen - Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase
vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida.
4. Entalpia - Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización.
5. Densidad.
6. Entropía.

7. Propiedades físicas y químicas
1. No debe ser tóxico ni venenoso.
2. No debe ser explosivo ni inflamable.
3. No debe tener efecto sobre otros materiales.
4. Fácil de detectar cuando se fuga.
5. Debe ser miscible con el aceite.
6. No debe reaccionar con la humedad.
7. Debe ser un compuesto estable.

8. Reacciones de los refrigerantes con el agua y el
aceite
5. Debe ser miscible con el aceite: La miscibilidad del aceite y el
refrigerante, juega un papel muy importante en el diseño de los
sistemas de refrigeración. La miscibilidad del aceite con el refrigerante,
se puede definir como la capacidad que tienen estos para mezclarse.
Aunque la función del aceite es lubricar las partes móviles del
compresor, no se puede evitar que algo de aceite se vaya hacia el
sistema junto con el refrigerante, aun cuando se cuente con un
separador de aceite. Por lo tanto, hay dos partes del sistema donde
esta relación es de interés: el cárter del compresor y el evaporador.

9. 6. No debe reaccionar con la humedad: Todos los refrigerantes absorben
humedad en cantidades variables. En un sistema de refrigeración, esta
cantidad debe mantenerse por debajo del límite máximo permisible, para que
pueda operar satisfactoriamente. Por lo tanto, es imperativo que se elimine la
humedad de los componentes del sistema durante su manufactura, y que se
tomen precauciones para evitar que entre al sistema, durante las operaciones
de instalación o de servicio. Los refrigerantes y los aceites son abastecidos por
los fabricantes, con límites muy bajos de humedad. Se debe hacer un gran
esfuerzo por mantener la humedad fuera de los sistemas de refrigeración, por
dos principales razones:
1. El exceso de humedad, como el "agua libre", puede congelarse a bajas
temperaturas y restringir o detener el paso de refrigerante, a través de la
válvula de termo expansión o del tubo capilar.
2. El exceso de agua puede reaccionar con el refrigerante formando ácidos
corrosivos, los cuales causarán atascamientos, corrosión, quemaduras del
moto compresor, y en general, deterioro del sistema de refrigeración.

10. Aplicaciones
Las aplicaciones de refrigeración son entre muchas:
 La climatización de espacios habitados, para alcanzar un grado de confort térmico adecuado para la
habitabilidad de un edificio.
 La conservación de alimentos, medicamentos u otros productos que se degraden con el calor. Como por
ejemplo la producción de hielo o nieve, la mejor conservación de órganos en medicina o el transporte de
alimentos perecederos.
 Los procesos industriales que requieren reducir la temperatura de maquinarias o materiales para su correcto
desarrollo. Algunos ejemplos son el mecanizado, la fabricación de plásticos, la producción de energía nuclear.
 La crio génesis o enfriamiento a muy bajas temperaturas empleada para licuar algunos gases o para algunas
investigaciones científicas.
 Motores de combustión interna: en la zona de las paredes de los cilindros y en las culatas de los motores se
producen temperaturas muy altas que es necesario refrigerar mediante un circuito cerrado donde una bomba
envía el líquido refrigerante a las galerías que hay en el bloque motor y la culata y de allí pasa un radiador de
enfriamiento y un depósito de compensación. El líquido refrigerante que se utiliza es agua destilada con unos
aditivos que rebajan sensiblemente el punto de congelación para preservar al motor de sufrir averías cuando se
producen temperaturas bajo cero.
 Máquinas-herramientas: las máquinas herramientas también llevan incorporado un circuito de refrigeración y
lubricación para bombear el líquido refrigerante que utilizan que se llama taladrina o aceite de corte sobre el filo
de la herramienta para evitar un calentamiento excesivo que la pudiese deteriorar rápidamente,
 Aparatos electrónicos: la mayoría de los aparatos electrónicos requieren refrigeración, que generalmente
consiguen mediante un ventilador, que hace circular el aire del local donde se sitúan, y otras veces sencillamente
haciendo circular el aire por convección.

11. Principales usos de los refrigerantes
Refrigeradores: Es uno de los electrodomésticos más comunes en el
mundo. Un refrigerador es un dispositivo empleado principalmente en
cocina y en laboratorio. Consiste en un armario aislado térmicamente,
con un compartimento principal en el que se mantiene una temperatura
de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un compartimento extra
utilizado para congelación a −18 °C y llamado, apropiadamente,
congelador. El frío se produce mediante un sistema de refrigeración por
compresión, alimentado por corriente eléctrica y, a veces, por un
sistema de absorción usando como combustible queroseno o gas
butano.

12. Aire acondicionado o acondicionamiento de aire: Es el proceso que
se considera más completo de tratamiento del aire ambiente de los
locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la
temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza
(renovación, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales.
Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los
autónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío
y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen
un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la
energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último
caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan
con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por
compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas
de refrigeración.

13. Protección ambiental
El Protocolo de Kioto sobre el cambio climático: Es un protocolo de la Convención Marco de las
Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), y un acuerdo internacional que tiene por
objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento
global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases
industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre
(SF6), en un porcentaje aproximado de al menos un 5 %, dentro del periodo que va de 2008 a 2012,
en comparación a las emisiones a 1990.
Por ejemplo, si las emisiones de estos gases en 1990 alcanzaban el 100 %, para 2012
deberán de haberse reducido como mínimo al 95 %. Esto no significa que cada país deba reducir sus
emisiones de gases regulados en un 5 % como mínimo, sino que este es un porcentaje a escala
global y, por el contrario, cada país obligado por Kioto tiene sus propios porcentajes de emisión que
debe disminuir la contaminación global.
El protocolo fue inicialmente adoptado el 11 de diciembre de 1997 en Kioto, Japón, pero
no entró en vigor hasta el 16 de febrero de 2005. En noviembre de 2009, eran 187 estados los que
ratificaron el protocolo. Estados Unidos, mayor emisor de gases de invernadero mundial, no ha
ratificado el protocolo.
El instrumento se encuentra dentro del marco de la Convención Marco de las Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), suscrita en 1992 dentro de lo que se conoció como la
Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro. El protocolo vino a dar fuerza vinculante a lo que en ese
entonces no pudo hacer la CMNUCC.