Refrigerante

Lata de refrigerante R-134a.

Un refrigerante es un producto químico líquido o gaseoso, fácilmente licuable, que se utiliza como de medio transmisor de calor entre otros dos en una máquina térmica. Los principales usos son los refrigeradores y los acondicionadores de aire.

El principio de funcionamiento de algunos sistemas de refrigeración se basa en un ciclo de refrigeración por compresión, que tiene algunas similitudes con el ciclo de Carnot y utiliza refrigerantes como fluido de trabajo.

Historia

Con los pasos de los años comenzaron las preocupaciones por la capa de ozono, los refrigerantes más usados eran los clorofluorocarbonos R-12 y R22. El primero era empleado principalmente para aire acondicionado de vehículos y para pequeños refrigeradores; el segundo para aire acondicionado, refrigeradores, y congeladores comerciales, residenciales y ligeros. Algunos de los primeros sistemas emplearon el R-11 por su bajo punto de ebullición, lo que permitía construir sistemas de baja presión.

La producción de R-12 cesó en Estados Unidos en 1995, y se planea que el R-22 sea eliminado en el 2010. Se está empleando el R-134a y ciertas mezclas (que no atentan contra la capa de ozono) en remplazo de los compuestos clorados. El R410a (comúnmente llamada por su nombre comercial Puron®) es una popular mezcla 50/50 de R-32 y R-125 que comienza a sustituir al R-22.

Características de los refrigerantes

• Punto de congelación. Debe de ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema,para evitar congelamientos en el evaporador.
• Calor específico. Debe de ser lo más alto posible para que una pequeña cantidad de líquido absorba una gran cantidad de calor.
• Volumen específico.- El volumen específico debe de ser lo más bajo posible para evitar grandes tamaños en las líneas de aspiración y compresión
• Densidad. Deben de ser elevadas para usar líneas de líquidos pequeñas.
• La temperatura de condensación, a la presión máxima de trabajo debe ser la menor posible.
• La temperatura de ebullición, relativamente baja a presiones cercanas a la atmosférica.
• Punto crítico lo más elevado posible.
• No deben ser líquidos inflamables, corrosivos ni tóxicos.
• Dado que deben interaccionar con el lubricante del compresor, deben ser miscibles en fase líquida y no nocivos con el aceite.
• Los refrigerantes, se aprovechan en muchos sistemas para refrigerar también el motor del compresor, normalmente un motor eléctrico, por lo que deben ser buenos dieléctricos, es decir, tener una baja conductividad eléctrica.

Tipos

Por su composición química

• Los inorgánicos, como el agua o el NH₃: Amoníaco
• Los de origen orgánico(hidrocarburos y derivados):
  • Los CFC's, Clorofluorocarbonos, perjudiciales para la capa de ozono
  • Los HCFC's.Hidrocloroflurocarbonados
  • Los HFC's.
  • Los HC: Hidrocarburos (alcanos y alquenos)
  • Las mezclas, azeotrópicas o no azeotrópicas.

Por su grado de seguridad

• GRUPO 1: no son combustibles ni tóxicos.
• GRUPO 2: tóxicos, corrosivos o explosivos a concetraciones mayores de 3,5% en volumen mezclados con el aire.
• GRUPO 3: tóxicos, corrosivos o explosivos a concetraciones menores o iguales a 3,5% en volumen.

Por sus presiones de trabajo

• Baja:
• Media:
• Alta:
• Muy alta:

Por su función

• Primario: si es el agente transmisor en el sistema frigorífico, y por lo tanto realiza un intercambio térmico principalmente en forma de calor latente.
• Secundario: realiza un papel de intercambio térmico intermedio entre el refrigerante primario y el medio exterior. Realiza el intercambio principalmente en forma de calor sensible.

- Pueden ser perjudiciales para la capa de ozono: Índice ODP y ayudar al efecto invernadero: Índice GWP

Refrigerantes comúnmente usados

• El agua.
• El amoníaco o R717.
• El Glicol
• R11.
• R12.
• R22.
• R23.
• R32.
• R123.
• R124.
• R134a.
• R502.
• R407C.
• R410A.
• R507.
• R517.

Véase también

• Freón