REFRIGERANTES Y FLUIDOS FRIGORFICOS

CONCEPTOS BSICOS:

Definicin:Refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que acta como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia

Conceptos Generales: Los fluidos frigorgenos son fabricados en su mayora por el ser humano, pero tambin existen fluidos naturales, como el amoniaco NH3 y el anhdrido carbnico CO2 Generalmente se llama a estos fluidos FREON, pero este nombre es una marca comercial, el trmino correcto es refrigerante o fluido frigorfico.

Caractersticas de un Refrigerante:Ser qumicamente inerte hasta el grado de no ser inflamable, ni txico, ni explosivo, tanto en estado puro como cuando est mezclado con el aire en determinada proporcin.No reaccionar desfavorablemente con los aceites o materiales empleados en la construccin de los equipos frigorficos. No reaccionar desfavorablemente con la humedad, debido a que a pesar de las precauciones que se toman, aparece en toda instalacin.

Su naturaleza debe ser tal que no contamine los productos almacenados (alimentos) en caso de fuga.El refrigerante debe de poseer caractersticas fsicas y trmicas que permitan la mxima capacidad de refrigeracin con la mnima demanda de potencia.La temperatura de descarga de cualquier refrigerante siempre disminuye a medida que baja la relacin de compresin. Por lo tanto se desea que la temperatura de descarga sea la ms baja posible para alargar la vida del compresor.Caractersticas de un Refrigerante:

Caractersticas de un Refrigerante:El coeficiente de conductancia conviene que sea lo ms elevado posible para reducir el tamao y costo del equipo de transferencia de calor.La relacin presin-temperatura debe ser tal que la presin en el evaporador para la temperatura de trabajo sea superior a la atmosfrica, para evitar la entrada de aire y de humedad en el sistema en caso de fuga.Temperatura y presin crtica, lgicamente el punto de congelacin deber ser inferior a la temperatura mnima de trabajo.Finalmente ha de ser de bajo precio y fcil disponibilidad.

Clasificacin de los Refrigerantes:

Nomenclatura de Refrigerantes:A la primera cifra se le suma 1 para obtener el nmero de tomos de carbono que contiene la molcula. A la segunda se le resta 1 para obtener el nmero de tomos de Hidrgeno. La tercera se refiere al nmero de tomos de fluor. El resto de valencias, salvo que se indique lo contrario, quedan cubiertas con cloro. Por ejemplo la frmula del R-245 sera:Carbono: 2+1=3 tomos de CHidrgeno: 4-1=3 tomos de HFluor: 5 tomos de FEl resto de valencias cubiertas con cloro no existen

Casos especiales de Nomenclatura:Cuando slo aparezcan dos cifras se entiende que la primera no escrita ser cero. As se tiene el caso siguiente:R-11Carbono: 0+1= 1 tomo de CHidrgeno: 1-1= 0 tomosFlor: 1 tomo ClResto: Cloro

Las mezclas azeotrpicas estn formadas por tres componentes y se comportan como una molcula de refrigerante puro. Empiezan por 5 (R-500, R-502). Las mezclas no azeotrpicas estn formado por varios componentes pero la mezcla no se comporta como una molcula de refrigerante puro. Por lo tanto la carga de refrigerante que funciona con estos gases se ha de realizar siempre por lquido ya que cada gas se comporta diferente en estado gaseoso.Casos especiales de Refrigerantes:

Casos especiales de Refrigerantes:Los refrigerantes que empiezan por 7, indican que son fluidos inorgnicos. Por ejemplo, el amoniaco (NH3) que se denomina R-717 o el R-744 que es el anhdrido carbnico (CO2), el R-764 es el anhdrido sulfuroso (SO2).Los que empiezan por 6 son los isobutano como el R-600, se emplean en instalaciones domsticas. Son altamente inflamables.

Designacin de los Refrigerantes:

Usos de algunos refrigerantes:CARACTERISTICAS DEL R-12:Era el que ms se empleaba por su buen comportamiento en general hasta su prohibicin.Se evapora a 29.4C a presin atmosfrica, era el ms miscible con el aceite mineral, tena una buena temperatura de descarga, admita intercambiador de calor, se empleaban condensadores ms pequeos.El R-12 absorba poca humedad y por lo tanto formaba poco cido en comparacin con los nuevos refrigerantes.Las fugas se pueden detectar con lamparas buscafugas.

USO O SERVICIOCFC/HCFCHFCLimpiezaR-11R-141bTemperatura mediaR-12R-134a/R-409Baja temperaturaR-502R-404/R-408Aire AcondicionadoR-22R-407c/R-134a

CARACTERISTICAS DEL R-22:Este refrigerante es del grupo de los HCFC, inicialmente estaba diseado para aire acondicionado pero hasta hace poco se emplea para todo.Evapora a 40,8C a presin atmosfrica, es miscible con el aceite mineral y sinttico pero en bajas temperaturas es recomendable utilizar separador de aceite. Acepta poco recalentamiento ya que de lo contrario aumentara demasiado la temperatura de descarga.Absorbe 8 veces ms humedad que el R-12. Actualmente se prohbe su empleo en equipos e instalaciones nuevas, excepto para equipos de aire acondicionado inferior a 100kw. Las fugas tambin se pueden detectar con lmpara.

Usos de algunos refrigerantes:

CARACTERISTICAS DEL R-134a:Pertenece al grupo de los HFC, al no tener cloro no son miscibles con los aceites minerales, slo se emplea aceite base ESTER. Se evapora a 26C a presin atmosfrica y es el sustituto definitivo para el R-12. Los HFC son muy higroscpicos y absorben gran cantidad de humedad. De los HFC el 134a es el nico definitivo, los dems se emplean para mezclas (R-125, R-143a, R-152a).Se detectan las fugas mediante buscafugas electrnicos o con otros medios como colorantes o jabn.Actualmente se comenta que los gases que pertenecen al grupo de los HFC agravan ms el efecto invernadero y al recalentamiento del planeta que las emisiones de CO2, de manera que nos plantea una gran duda, Qu gases emplearemos en el futuro?

Usos de algunos refrigerantes:

Tabla Comparativa de Refrigerantes:

Diagramas Entlpicos de algunos Refrigerantes:

Diagramas Entlpicos del Refrigerante R-22:

Diagramas Entlpicos del Refrigerante R-134a:

Diagramas Entlpicos del Refrigerante R-600:

Diagramas Entlpicos del Refrigerante R-134a:

Caractersticas del R-134a:

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