El documento aborda el tema de los refrigerantes, definiéndolos como sustancias que absorben calor y se clasifican según su composición química y propiedades de inflamabilidad y toxicidad. Se mencionan tres tipos principales de refrigerantes: CFC, HCFC y HFC, así como sus aplicaciones en climatización, conservación de alimentos y procesos industriales. También se destacan características clave que deben poseer los refrigerantes, como ser no tóxicos, estables y tener baja reactividad con humedad.

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENCION SAN FELIPE
Refrigerantes
Autor: Luis Velásquez
Docente: Ing. Pedro Guedez
San Felipe, Noviembre 2016

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.

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).
 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.

5. 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.

6. Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos halogenados:
 CFC: (Flúor, Carbono, Cloro), Clorofluorocarbono, no contiene hidrógeno en su molécula química y por lo
tanto es estable, esta estabilidad hace que permanezca mucho tiempo en la atmósfera afectando
seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto invernadero (R-11, R-12, R-115). Está
prohibida su fabricación desde 1995.
 HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro). Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en su
molécula. Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono (R-22). Su desaparición está
prevista para el año 2015.
 HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono). Es un Fluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial
destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R-134a, 141b).
Tipos de refrigerantes

7. 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.
Propiedades físicas y químicas

8. 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
Reacciones de los refrigerantes con el
agua y el aceite

9. 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:
 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.
 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. 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.
Aplicaciones

11.  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.
 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.

12. 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.
Principales usos de los
refrigerantes

13. 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.