Gases Refrigerantes

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GASES REFRIGERANTES

gas2.jpg

PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES

CFC

Los CFC son gases refrigerantes cuyas moléculas contienen átomos de
cloro, flúor y carbono.
Entre los CFC más utilizados podemos citar al R11, R12, R502, R500, R13B1, R13, R113.
Los CFC son los que tienen mayor capacidad de destrucción de la capa de ozono. Los HFC no afectan a la capa de ozono (ODP cero).
El desarrollo de la refrigeración, se debe principalmente a los gases fluorados conocidos como clorofluorcarbonos. Los CFC, desarrollados hace más de 60 años, reemplazaron al amoniaco y a otros hidrocarburos gracias a sus propiedades tales como la baja toxicidad, no flameabilidad, su no corrosividad y su excelente compatibilidad con otros materiales. Además, los CFC ofrecían y ofrecen propiedades termodinámicas y físicas que los hacen ideales para muchos usos, como agentes espumantes en la manufactura de aislantes, empaques, agentes limpiadores de metales y componentes electrónicos, por nombrar algunas aplicaciones.

HCFC

HCFC son gases refrigerantes cuyas moléculas contienen átomos de hidrógeno, cloro, flúor y carbono
Debido a su bajo contenido en cloro y la presencia de átomos de hidrógeno, los HCFC poseen un potencial reducido de destrucción del ozono (O.D.P.).
En este grupo se encuentra el R-22 y una serie de mezclas ternarias (incluidas en la ficha de cada gas) que con la base del R-22, servirán para la fabricación de alternativos de los CFC, a la par que manteniendo los equipos existentes.
Los HCFC más utilizados son el R22, R141b, DI36, DI44, R403B, R408A, R401A, R401B, R402A, R402B y el R409A.

HFC

Los HFC constituyen los gases refrigerantes definitivos, sin cloro y con
átomos de hidrógeno, sin potencial destructor del ozono (ODP) y muy bajo efecto invernadero (GWP). Los HFC más utilizados
y considerados como gases definitivos son el R134a, R413A, R404A, R507, R407C, R417A y el R410. Estos gases son ya los futuros refrigerantes en aire acondicionado y refrigeración.

HIDROCARBUROS DIRECTOS

Los hidrocarburos directos son un grupo de fluidos compuestos en varias proporciones de los dos elementos hidrógeno y carbono. Algunos son el Metano, etano, butano, etileno e isobutano. Todos son extremadamente inflamables y explosivos. Aunque ninguno de estos compuestos absorben humedad en forma considerable, todos son extremadamente miscibles en aceite para todas las condiciones. Su uso ordinariamente está limitado a aplicaciones especiales donde se requieren los servicios de personal especializado.

TOXICIDAD

Debido a que todos los fluidos no son otra cosa que aire tóxico, en el sentido que pueden causar sofocación cuando se tienen en concentraciones suficientemente altas que evitan tener el oxígeno necesario para sustentar la vida, la toxicidad es un término relativo el cuál cobra mayor importancia solo cuando se especifica el grado de concentración y tiempo de exposición requeridos para producir efectos nocivos.
El grado de peligro en que se incurre con el uso de refrigerantes tóxicos
depende de varios factores, tales como la cantidad de refrigerante usado
con relación al tamaño del espacio dentro del cuál se pueden tener fugas de refrigerante, del tipo de ocupación, de sí el espacio donde se almacena es inflamable y de que personal experimentado tenga la obligación de atender al equipo.
Los refrigerantes tóxicos (incluyendo productos de descomposición)
despiden olores muy peculiares que tienden a dar aviso de su presencia.
Son peligrosos para el caso de niños y personas que por razones de enfermedad o confinamiento son incapaces de escapar de los humos. De acuerdo a su toxicidad el american Standard Safety Code for

Mechanichal Refrigeration (código Americano Estándar de Seguridad para

la refrigeración Mecánica) y la norma ASHRAE 12-58 agrupan los
refrigerantes en tres clases. Puesto que muchos de ellos no se utilizan, solo describiremos los de uso más corriente.

ESTUDIO DEL CICLO DE LOS REFRIGERANTES

R 22 (CHClF2)

Conocido con el nombre de Freón 22, se emplea en sistemas de aire
acondicionado domésticos y en sistemas de refrigeración comerciales e industriales incluyendo: cámaras de conservación e instalaciones para el procesado de alimentos: refrigeración y aire acondicionado a bordo de diferentes transportes; bombas de calor para calentar aire y agua. Se pude utilizar en compresores de pistón, centrífugo y de tornillo.
El refrigerante 22 (CHCIF ) tiene un punto de ebullición a la presión atmosférica de 40,8 °C. Las temperaturas en el evaporador son tan bajas como 87 °C. Resulta una gran ventaja el calor relativamente pequeño del
desplazamiento del compresor. Acept¡a poco recalentamiento ya que de lo contrario aumentaría demasiado la temperatura de descarga. La temperatura en la descarga es alta, la temperatura sobrecalentada en la succión debe conservarse en su valor mínimo, sobre todo cuando se usan unidades herméticas motor-compresor.
En aplicaciones de temperatura baja, donde las relaciones de compresión
altas, se recomienda tener en enfriamiento con agua al cabezal y a los cilindros del compresor. Los condensadores enfriados por aire empleados con el R 22, deben ser de tamaño generoso.
Aunque el R 22 es miscible con aceite en la sección de condensación a menudo suele separársele del aceite en el evaporador.
No se han tenido dificultades en el retorno de aceite después del evaporador cuando se tiene el diseño adecuado del serpentín del evaporador y de la tubería de succión.
Siendo un fluorcarburo, el refrigerante 22 es un refrigerante seguro.
Absorbe 8 veces más humedad que el R-12.
Se comercializa en cilindros retornables, cilindros desechables, cajas de y latas.
Actualmente se prohíbe su empleo en equipos e instalaciones nuevas excepto para equipos de aire acondicionado inferior a 100kw (ver calendario).
El R22 se podrá utilizar como refrigerante puro en la recarga de instalaciones existentes hasta el año 2010.
Debido a sus excelentes propiedades termodinámicas el R22 se utiliza como componente en mezclas de refrigerantes como el R403B, el DI36, DI44, etc., para aplicaciones de media y baja temperatura.

 

STUDIO DEL CICLO DE LOS REFRIGERANTESE

R 134 a (CH2F/CF3)

El refrigerante marca R 134a, ha sido introducido, como reemplazo de los clorofluorocarbonos (CFC) en muchas aplicaciones. La producción de CFC es
reemplazada por el hidrofluorucarbono.
Este refrigerante no contiene cloro y puede ser usado en muchas
aplicaciones que actualmente usan CFC-12. Sin embargo en algunas ocasiones se requieren cambios en el diseño del equipo para optimizar el desempeño del R134a en estas aplicaciones.
Las propiedades termodinámicas y físicas y su baja toxicidad lo convierten en un reemplazo seguro y muy eficiente del R12 en muchos segmentos de la refrigeración industrial mas notablemente en el aire acondicionado automotriz, equipos domésticos, equipo estacionario pequeño, equipo de supermercado de media temperatura y chillers, industriales y comerciales. El Suva134a ha mostrado que es combustible a presiones tan bajas como
5,5 psig a 177 °C cuando se mezclan con aire a concentraciones generalmente mayores al 60% en volumen de aire. A bajas temperaturas se
requieren mayores presiones para la combustibilidad. No deben ser mezclados con el aire para pruebas de fuga. En general no se debe permitir que estén presentes con altas concentraciones de aire arriba de la presión atmosférica. Se comercializan en cilindros retornables, cilindros desechables, cajas y latas.
No es miscible con los aceites tradicionales del R12 (mineral y
alquilbencénico); en cambio su miscibilidad con los aceites poliésteres (POE) es buena,por lo tanto debe de utilizarse siempre con este tipo de aceites.
Evapora a –26ºC a presión atmosférica.
Los HFC son muy higroscópicos y absorben gran cantidad de humedad.
De los HFC el 134a es el único definitivo los demás se emplean para
mezclas (R-125, R-143a, R-152a).
Se detectan las fugas mediante buscafugas electrónicos o con otros medios como colorantes o el jabón de "toda la vida".
Actualmente se comenta que los gases que pertenecen al grupo de los HFC agravan más el efecto invernadero y al recalentamiento del planeta que las emisiones de CO².
El R134a es una sustancia con muy poca toxicidad. El índice por inhalación LCL0 de 4 horas en ratas es inferior a 500.000 ppm y el NOEL en relación a problemas cardíacos es aproximadamente 75.000 ppm. En exposiciones durante 104 semanas a una concentración de 10.000 ppm no se ha observado efecto alguno. Los envases de R134a deben ser almacenados en lugares frescos y ventilados lejos de focos de calor. Los vapores del R134a son más pesados que el aire y suelen acumularse cerca del suelo.

ESTUDIO DE LOS CICLOS DE REFRIGERANTE

R404A

El R404A es una mezcla ternaria compuesta por R125, R143a y R134a. Sus
características termodinámicas lo constituyen como el sustituto ideal del R502 para el sector de la refrigeración en nuevas instalaciones para bajas y medias temperaturas.
El R404A se caracteriza por su notable estabilidad química y de un bajo deslizamiento de temperatura (Glide), de 0,5 ºC.
Su principal aplicación son las instalaciones nuevas para bajas y medias temperaturas.
También existe la posibilidad de reconvertir una instalación de R502 a
R404A, eliminando el 95% del aceite mineral o alquibenceno original, por un aceite polioléster. Es necesario cambiar el filtro secador y la válvula de expansión por una de R404A, y sobredimensionar el condensador.
El R404A es una mezcla de refrigerantes a base de HFC, los cuales no son compatibles con los lubricantes tradicionales como aceites minerales que
trabajaban con R502. El único lubricante idóneo para utilizar con el R404A
es el aceite polioléster.
El R404A es muy poco tóxico incluso con exposiciones prolongadas de tiempo. Los envases del R404A deben almacenarse en lugares frescos y
ventilados lejos de fuentes de calor. Los vapores, en caso de fuga tienden a acumularse a nivel del suelo.

 

R407C

El R407C es una mezcla ternaria no azeotrópica compuesta de R32 (23%), R125 (25%) y R134a (52%).
Es uno de los refrigerantes menos azeotrópicos que se utilizan en la
actualidad; su deslizamiento de temperatura es de 7,4 ºC. Tiene presiones muy parecidas al R22, aunque su rendimiento y eficiencias energéticas son inferiores especialmente a bajas temperaturas.

Químicamente es estable, tiene unas buenas propiedades termodinámicas, un bajo impacto ambiental y muy baja toxicidad.

A pesar de que uno de sus componentes, el R 32, es inflamable la composición global de la mezcla ha sido formulada para que el producto no sea inflamable en situaciones en que se puede producir fraccionamientos de la mezcla.

El R 407C tiene un deslizamiento de temperatura (efecto Glide) de 7,4 ºC.

Es el sustituto definitivo del R 22, principalmente en el sector del aire
acondicionado (temperaturas de evaporación superiores a -10 ºC). En estas situaciones su comportamiento es muy parecido al del R 22.

El R 407C es una mezcla no azeotrópica, para obtener su máximo rendimiento y evitar fraccionamientos del mismo, debe de cargarse siempre el producto por fase líquida.
Debido a que no es miscible con aceites minerales, el R 407C debe de
utilizarse con aceites poliolésteres.
La toxicidad del R 407C es muy pequeña, incluso después de estar sujeto a
exposición. Los envases que contengan R 407C deben almacenarse es lugares frescos y ventilados, además de estar alejados de focos de calor.

 

R 410A

El R410A es una mezcla no azeotrópica compuesta de HFC 32 y HFC 125 (50/50), siendo ambos hidrofluorcarbonos que no contienen cloro, por lo que su potencial de destrucción de la capa de ozono es nulo. Además, para
ofrecer una alternativa al R-22 más segura medioambientalmente hablando, ofrece mayores eficiencias en unidades optimizadas para su uso.
Es el sustituto definitivo para el R 22 en nuevas instalaciones, en el sector del aire acondicionado comercial y doméstico. Es un producto químicamente estable, con un bajo deslizamiento (efecto Glide), de menos de 0.3 ºC y además porque se comporta en forma similar a un refrigerante de un único componente. De esta forma el servicio y la recarga de las unidades no presenta ningún tipo de problemas.
A pesar del carácter inflamable del R 32, la formulación global del producto hace que este no sea inflamable, incluso en caso de fugas. Sus propiedades termodinámicas ofrecen unas eficiencias de energía
superiores, experiencias en laboratorio han mostrado que el R 410A puede alcanzar incrementos del coeficiente de eficiencia energética de hasta 7%

por encima del R 22 en equipos de aire acondicionado y, debido a que transfiere óptimamente el calor mejor que el R22, reduce los costes energéticos. Permite diseños más compactos de unidades.
Debido a que este producto no es azeótropo debe transvasarse y cargarse
siempre en fase líquida.
El R 410A no es miscible con los aceites minerales; los aceites que se deben
utilizar con este gas refrigerante son los poliolésteres.
El R410A puede ofrecer una importante ventaja en el desarrollo de unidades eficientes, rentables y compactas que cumplan además con las
regulaciones actuales y futuras sobre eficiencia medioambiental El R410A tiene muy baja toxicidad incluso después de repetidas exposiciones. Los envases que contengan R410A deben almacenarse en áreas frías y ventiladas lejos de fuentes de calor. En el caso de fugas los vapores se concentrarán a nivel de suelo desplazando al oxígeno del aire ambiente; en tal caso hay que tomar precauciones a la hora de evacuar el área afectada.

mundo.jpg

Amoniaco R 717 (NH3)

Es el fluido refrigerante mas antiguo. En Europa alrededor del 60% de
instalaciones de frío industrial funciona con amoniaco.
Es un gas tóxico, es incoloro e irrespirable. Una concentración del 0.2% de volumen en el aire provoca riesgos mortales si lo respiramos más de ½ h
Si la concentración en el aire está entre el 15% y el 27% se forma una mezcla inflamable. Se autoinflama a los 650º.
Es muy disolvente en agua.
El amoniaco corroe al cobre y sus aleaciones.
Se descompone a partir de 150º, por lo que obliga a los compresores a
estar sobredimensionados, con la finalidad de rebajar la relación de compresión.
Las fugas se localizan mediante el olfato o utilizando papel impregnado de
fenolftaleina, este se torna rojo al contacto con el amoniaco.
No tiene incidencia sobre la capa de ozono y no contribuye al efecto invernadero.
El amoniaco es utilizado en las instalaciones de frío industrial tanto para la refrigeración, como para la congelación como para la conservación a baja temperatura. Es utilizado también en los sistemas de absorción.

EFECTOS Amoniaco en aire (ppm)

Olor perceptible 5 ppm
Olor fácilmente detectable 20-50 ppm
Efectos tolerables ante grandes exposiciones
50-100 ppm
Malestar general, lagrimeo 150-200 ppm
Irritación seria en ojos, oídos, nariz, garganta
400-700 ppm
Espasmos bronquiales 1700 ppm

Exposición < a 1/1 h (puede ser letal)
Edema grave, asfixia (muerte a corto plazo)
2000-3000 ppm
5000-10000 ppm
Muerte instantánea >10000 ppm

R 507

Se trata de una mezcla azeótropa. Es decir que su T permanece constante durante el cambio de estado.
Está compuesto de R 125 (50%) y de R 143a (50%)
Es un compuesto definitivo (HFC), por lo que utilizaremos aceite del tipo
POE
La carga la podremos efectuar por la fase gaseosa o por la líquida.
En caso de fuga no será necesario vaciar la instalación.
En presencia de la llama se descompone produciendo gases tóxicos
irritantes.
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 1
Gases Alternativos (HCFC)

Características

R22

R406

A

DI36

   

R12

 

R12

Sustituye a

       

Tipo de gas

P

Z

 

Z

Composición 22 22+142b+600a 22+600a+124
Proporción (% en masa) 55+41+4 50+3+47
Peso molecular (kg/kmol) 86.5 89.86
T de evaporación a 1 b -40.8º -30º -33.8º T de condensación
T de descarga(evap.-7º,-9º )
T crítica 132º 123º
P crítica 49.8 b 45.81 b T de deslizamiento a 1 b 0º 7.3º Efecto refrigerante(evap.-7º,-9º)
Ce líquido a 25º (kj/kgxºc) 1.26
Ce vapor a 1 b, 25º(kj/kgxºc) 0.662 0.77
Densidad líquido a 25º (kg/dm3) 1.19 1.30
Densidad vapor a 1b (kg/m3) 4.7
CLV a 1 b (kj/kg) 197.13
Cambio de CFC a HCFC 2 1
Cambio de lubricante NO NO Fuga de HCFC 1 2 2
Tipo de lubricante M-AB- POE
M-AB-POE M-AB-POE
Carga de HCFC I L L Toxicidad/inflamabilidad /A1 /A1

Aplicación A/A, MT, BT
AT, MT AT, MT
ODP 0.045 0.05
GWP 1700 0.33
TEWI Notas
Tipo de gas: P= puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo
Cambio de CFC a HCFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se
carga de HCFC, 3= se recoge el CFC, se carga de HCFC y cambio de
compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %( mineral = M, alquilbencénico = AB, poliolester = POE)
Fuga de gas HCFC: 1= se aprovecha el HCFC, 2 = recoger HCFC y cargar el nuevo gas
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 2

Gases Alternativos (HCFC)

Características

R403B

9

Isceon6

R402 A

R402B

 

R 502

 

R 502

R 502

Sustituye a

       

Tipo de gas

Z

 

Z

Z

Composición

22+218+290

 

22+125+29

22+125+29

     

0

0

Proporción (% en masa)

55+39+6

 

38+60+2

60+38+2

Peso molecular

(kg/kmol)

       

T de evaporación a 1 b

-50.6º

 

-49.2º

-47.1º

T de condensación

       

T de descarga(evap.-

7º,-9º )

       

T crítica

       

P crítica

       

T de deslizamiento a 1

1

 

b

       

Efecto refrigerante(evap.-7º,-

9º)

       

Ce líquido a 25º

       

(kj/kgxºc)

       

Ce vapor a 1 b,

       

25º(kj/kgxºc)

       

Densidad líquido a 25º (kg/dm3)

       

Densidad vapor a 1b

(kg/m3)

       

CLV a 1 b (kj/kg)

       

Cambio de CFC a HCFC

2

 

2

2

Cambio de lubricante

NO

 

POE, AB

POE, AB

Fuga de HCFC

2

 

2

2

Tipo de lubricante

M, AB, POE

 

AB, POE

AB, POE

Carga de HCFC

L

 

L

L

Toxicidad/inflamabilida

       

d

       

Aplicación

       

ODP

0.028

0.02

0.03

GWP

1300

2600

2200

TEWI

     

Notas
Tipo de gas: P= puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo Cambio de CFC a HCFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se carga de HCFC, 3= se recoge el CFC, se carga de HCFC y cambio de compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %(mineral = M, alquilbencénico = AB,
poliolester = POE)
Fuga de gas HCFC: 1= se aprovecha el HCFC, 2 = recoger HCFC y cargar el
nuevo gas
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 3
Gases Alternativos (HCFC)

Características R408A FX1

0

R401A R401B

Sustituye a
R 502 R12 R12
Tipo de gas CA Z Z Composición 22+125+143A 22+152a+124 22+152a+124
Proporción (% en masa) 47+7+46 53+13+34 61+11+28
Peso molecular 87 (kg/kmol)
T de evaporación a 1 b -44.6º -33.1’ -34.7º T de condensación
T de descarga(evap.-
7º,-9º )
T crítica 83.5º
P crítica 43.46 b

T de deslizamiento a 1 b
Efecto refrigerante(evap.-7º,-
9º)
Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)
0.6º 7 6.6
1.53
Ce vapor a 1 b,
25º(kj/kgxºc)
Densidad líquido a 25º (kg/dm3)
Densidad vapor a 1b
(kg/m3)
0.8
1.062
4.77
CLV a 1 b (kj/kg) 227
Cambio de CFC a HCFC 1 2 2
Cambio de lubricante NO

50%M+(AB,PO
E)
50%M+(AB,PO
E)
Fuga de HCFC 1 2 2
Tipo de lubricante AB, POE, M AB, POE AB, POE Carga de HCFC I L L Toxicidad/inflamabilid
ad
Aplicación BT AT, MT MT , MT ODP 0.026 0.03 0.035
GWP 3000 1100 1200
TEWI Notas
Tipo de gas: P= puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo
Cambio de CFC a HCFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se carga de HCFC, 3= se recoge el CFC, se carga de HCFC y cambio de compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %(mineral = M, alquilbencénico = AB, poliolester = POE)
Fuga de gas HCFC: 1= se aprovecha el HCFC, 2 = recoger HCFC y cargar el
nuevo gas
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 4
Gases Alternativos (HCFC)

Características

DI44

FX56

R409A

R123

 

R 502

 

R 12

R 11

Sustituye a

       

Tipo de gas

Z

 

Z

P

Composición 22+125+290+143 22+124+142b
Proporción (% en masa) 50+42+2+6 60+25+15
Peso molecular (kg/kmol) 97.4 152.93
T de evaporación a 1 b -45.6º -39º -27.82º T de condensación
T de descarga(evap.-7º,-
9º )
T crítica 107º 183.68º P crítica 46b 36.62b T de deslizamiento a 1 b 8.1º
Efecto
refrigerante(evap.-7º,-9º)
Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)
Ce vapor a 1 b,
25º(kj/kgxºc)
Densidad líquido a 25º (kg/dm3)
Densidad vapor a 1b
(kg/m3)
1.25
0.703
1.22
4.97 5.872
CLV a 1 b (kj/kg) 220
Cambio de CFC a HCFC 2 2

Cambio de lubricante
NO
50%M+(POE,AB)
Fuga de HCFC 2 2
Tipo de lubricante POE,AB M, AB, POE M, AB, POE Carga de HCFC L L
Toxicidad/inflamabilidad A1/A1
Aplicación BT AT, MT ODP 0,05
GWP 1400
TEWI Notas
Tipo de gas: P= puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo
Cambio de CFC a HCFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se
carga de HCFC, 3= se recoge el CFC, se carga de HCFC y cambio de compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %(mineral = M, alquilbencénico = AB, poliolester = POE)
Fuga de gas HCFC: 1= se aprovecha el HCFC, 2 = recoger HCFC y cargar el
nuevo gas
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 5
Gases Definitivos (HFC)

Características

R134A

R404A

FX70

R507

 

R 12

p class="s9">R 502, R 22

 

 

R 502, R

Sustituye a

     

22

Tipo de gas

P

CA

 

A

Composición

134a

125+134a+143a

 

125+143a

Proporción (% en masa)

100

44+4+52

 

50+50

Peso molecular (kg/kmol)

102

97.6

 

98.9

T de evaporación a 1 b

-26.2º

-46.4º

 

-46.7º

T de condensación

       

T de descarga(evap.-7º,-

       

9º )

       

T crítica

101º

73º

 

70.9º

P crítica

40.76

   

37.9

T de deslizamiento a 1 b

0.9º

 

Efecto refrigerante(evap.-7º,-

       

9º)

       

Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)

1.46

1.64

 

1.65

Ce vapor a 1 b,

25º(kj/kgxºc)

0.858

0.88

 

0.87

Densidad líquido a 25º (kg/dm3)

1.206

1.04

 

1.04

Densidad vapor a 1b

5.28

5.41

 

5.15

(kg/m3)

       

CLV a 1 b (kj/kg)

215.9

200

 

196

Cambio de CFC a HFC

2

2

 

2


Cambio de lubricante 1%
M+99% POE
1% M+99% POE 1%
M+99% POE
Fuga de HFC 1 1 1
Tipo de lubricante POE POE POE Carga de HFC I I I

Toxicidad/inflamabilidad

A1/ A1

A1/

A1/ A1

Aplicación

A/A, AT

MT, BT

MT, BT

ODP

0

0

0

GWP

1300

3700

3800

TEWI

     

Notas
Tipo de gas: P=puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo Cambio de CFC a HFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se carga de HFC, 3 = se recoge el CFC se carga de HFC y cambio de compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %/(mineral =M, alquilbencénico =AB, poliolester =POE)
Fuga de gas HFC:1= se aprovecha el HFC, 2 =recoger HFC y cargar nuevo
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 6
Gases Definitivos (HFC)

Características R410A R417A Isceón

59

R413A

Isceón 49

Sustituye a
R 22 R 22 R 12
Tipo de gas CA Z Z
Composición 32+125 218+134a+600a
Proporción (% en masa) 50+50 9+88+3
Peso molecular (kg/kmol) 72.6 102
T de evaporación a 1 b -52.2º -35º T de condensación
T de descarga(evap.-7º,-
9º )
T crítica 72.1º 90.5º P crítica 49.56b 38.6b
T de deslizamiento a 1 b 0.4º 5.6º 6.9º Efecto
refrigerante(evap.-7º,-
9º)

Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)
1.85

Ce vapor a 1 b,
25º(kj/kgxºc)
Densidad líquido a 25º (kg/dm3)
Densidad vapor a 1b
(kg/m3)
0.819
1.07
4.12
CLV a 1 b (kj/kg) 2.57
Cambio de CFC a HFC 3 2 1
Cambio de lubricante 1%M+POE NO NO Fuga de HFC 1 2 2
Tipo de lubricante POE M, AB, POE M, AB, POE Carga de HFC I L L Toxicidad/inflamabilidad A1/ A1
Aplicación A/A MT AT ODP 0 0 0
GWP 1900
TEWI Notas
Tipo de gas: P=puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo
Cambio de CFC a HFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se carga de HFC, 3 = se recoge el CFC se carga de HFC y cambio de compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %/(mineral =M, alquilbencénico =AB, poliolester =POE)
Fuga de gas HFC:1= se aprovecha el HFC, 2 =recoger HFC y cargar nuevo
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 7
Gases Definitivos (HFC)

Características

R407C

R407A

R23

 

R 22

R 502

R 13, R 503

Sustituye a

     

Tipo de gas

Z

CA

P

Composición

32+125+134a

32+125+134a

R 23

Proporción (% en masa)

23+25+52

 

100

Peso molecular (kg/kmol)

86.2

 

70.01

T de evaporación a 1 b

-43.4º

-46º

-82º

T de condensación

     

T de descarga(evap.-7º,-
9º )
T crítica 88º 26.3º
P crítica 46.26b 48.36b T de deslizamiento a 1 b 7.2º 0º Efecto
refrigerante(evap.-7º,-9º)

Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)
Ce vapor a 1 b,
25º(kj/kgxºc)
Densidad líquido a 25º (kg/dm3)
Densidad vapor a 1b
(kg/m3)
1.6
0.83
1.14
4.56 13.57
CLV a 1 b (kj/kg) 249.9
Cambio de CFC a HFC 2 2
Cambio de lubricante
1%M+99%POE 1%M+99%POE
Fuga de HFC 2 1
Tipo de lubricante POE POE POE, AB Carga de HFC L I Toxicidad/inflamabilidad A1/ A1 A1/ A1
Aplicación A/A, MT BT
ODP 0 0 0
GWP 1900 0
TEWI Notas
Tipo de gas: P=puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo
Cambio de CFC a HFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se
carga de HFC, 3 = se recoge el CFC se carga de HFC y cambio de
compresor
Cambio de lubricante: NO, SI %/(de mineral=M, alquilbencénico=AB, poliolester=POE)
Fuga de gas HFC: 1= se aprovecha el HFC, 2 =recoger HFC y cargar nuevo
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLAS DE CARACTERÍSTICAS tabla 8
Gases Definitivos (HFC)

Características R717

Amoniaco

R744 Co2 R601

Isobutano

Sustituye a
Tipo de gas
Composición
Proporción (% en masa)
Peso molecular (kg/kmol) 17.03
T de evaporación a 1 b -33.33º T de condensación
T de descarga(evap.-7º,-
9º )
T crítica 132.25º P crítica 113.3b
T de deslizamiento a 1 b
Efecto
refrigerante(evap.-7º,-9º)
Ce líquido a 25º (kj/kgxºc)
Ce vapor a 1 b,
25º(kj/kgxºc) Densidad líquido a 25º (kg/dm3)
Densidad vapor a 1b
(kg/m3)
CLV a 1 b (kj/kg) 1329.4
Cambio de CFC a HFC Cambio de lubricante Fuga de HFC
Tipo de lubricante
Carga de HFC Toxicidad/inflamabilidad Aplicación 0
ODP 0
GWP TEWI Notas

Tipo de gas: P=puro, A= azeótropo, CA= casi azeótropo, Z= zeótropo Cambio de CFC a HFC: 1= se aprovecha el CFC, 2= se recoge el CFC y se carga de HFC, 3 = se recoge el CFC se carga de HFC y cambio de compreso Cambio de lubricante: NO, SI %/(de mineral=M, alquilbencénico=AB, poliolester=POE
Fuga de gas HFC: 1= se aprovecha el HFC, 2 =recoger HFC y cargar nuev
Carga de HCFC: L = Líquido, G = Gas, I = Gas o líquido
Aplicación: AT = alta T, MT = media T, BT = baja T, MBT = muy baja T, A/A
= aire condicionado
TABLA DE UTILIZACION
A/A CONSERVACION CONGELACION
BP AP BP AP BP AP R 134 A 1-1.2 10-11
R 22 3.6-4 16-18
R 407 C 4.2-4.6 18-19.5
R 404 A 3.4-3.7 19-21 1.1-1.2 19-21
R 507 3.5-3.8 19.5-
21.5
R 410 A 6.5-7 25-27
Las presiones están en bares manométricos
La temperatura de evaporación serán las siguientes: A/A -2º a 0º
CONSERVACION -10º a -8º CONGELACION -30º a -28º

UTILIZACIÓN DE LOS DIFERENTES REFRIGERANTES.

De acuerdo con lo dispuesto en el artículo 21.2 del Reglamento de
Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas, la utilización de los diferentes refrigerantes, según el sistema y el local donde se empleen, se efectuará conforme a las prescripciones siguientes:

Refrigerantes del grupo primero

Los refrigerantes del grupo primero podrán utilizarse, con cualquier
sistema de refrigeración, en locales de cualquier clasificación, siempre que la carga de refrigerante, expresada en kilogramos, contenida en la
instalación, no pase del valor del producto de:
Concentración del fluido frigorífico admisible expresada en kilogramos por metro cúbico e indicado en la columna "d" de la tabla I.
Volumen en metros cúbicos del "local más pequeño", atendido por la
instalación frigorífica.
El volumen del "local más pequeño", será el que corresponda al menor de los espacios aislables normalmente cerrados, excluyendo, en su caso, la sala de máquinas, servidos por un mismo equipo frigorífico.
Si varios locales son enfriados por aire procedente de una cámara acondicionadora común, se tomará como menor el volumen total del
conjunto de los locales, en lo que se refiere a la carga admisible indicada en la tabla I, siempre que el volumen de aire suministrado a cada local no se pueda reducir por debajo del 25 por 100 del total.
De no cumplirse lo establecido en los párrafos anteriores, y en el caso de locales no industriales, la totalidad del equipo frigorífico deberá colocarse en una sala de máquinas, excepto las tuberías de conexión del circuito auxiliar, que podrán colocarse según se indica en la instrucción MI-IF-006 del RSF.
Todos los locales en los que existan fuegos abiertos deberán estar
suficientemente ventilados.
En los locales industriales podrán utilizarse refrigerantes del grupo primero sin limitación de carga, con cualquier clase de sistema de
refrigeración, siempre que se cumpla lo dispuesto en el número 2.1 de esta instrucción.

Carga máxima de refrigerante del grupo primero por equipo, utilizando sistemas de refrigeración directos

b a

R-11 Triclofluormetano
R-12 Diclorodifluormetano
R-13 Clorotrifluormetano
R-13B1 Bromotrifluormetano
R-14 Tetrafluoro de carbono CF4 0,4
R-21 Diclorofluormetano CHCl2F 0,1
R-22 Clorodifluormetano CHClF2 0,36
R-113 1,1,2-Triclorotrifluoretano CCl2FCClF2 0,19
R-114 1,2-Diclorotetrafluoretano CClF2CClF2 0,72
R-115 Cloropentafluoretano CClF2CF3 0,64
R-C318 Octofluorciclobutano C4F8 0,8
Diclorodifluormetano (R12)

R-500
73,8 % + Difluoretano (R-
152a) 26,2 %
CCl2F2 73,8 % +
CH3CHF2 26,2 %
0,41

R-502
Clorodifluormetano (R22)
48,8 % +
Cloropentafluoretano (R-
115) 51,2 %
CHClF2 43,8 % + CClF2CF3 51,2 %
0,46
R-744 Anhídrido carbónico CO2 0,1 a = Denominación simbólica numérica del refrigerante.
b = Nombre químico común del refrigerante.
c = Fórmula química del refrigerante.
d = Carga máxima en Kg. por metro cúbico de espacio habitable.

Refrigerantes del grupo segundo

Sistemas de refrigeración directos. Los refrigerantes del grupo segundo
con sistemas de refrigeración directos podrán utilizarse en los locales
industriales sin limitación de carga. En todos los demás locales solamente podrán ser utilizados con equipos de absorción herméticos o equipos compactos y semicompactos, con las cargas y en los casos indicados en la tabla II, y siempre para usos distintos del acondicionamiento de aire. Sistemas de refrigeración indirectos abiertos. Los refrigerantes del grupo segundo con sistemas de refrigeración indirectos abiertos sólo se podrán utilizar en los locales industriales, sin que se establezca carga límite. En los demás locales no podrán ser utilizados en ningún caso.
Sistemas de refrigeración indirectos cerrados y doble indirectos. Los refrigerantes del grupo segundo, con sistemas de refrigeración indirectos cerrados y doble indirectos, se podrán utilizar en locales no industriales con las limitaciones de carga expresadas en la tabla III, colocando los evaporadores del circuito primario en cámaras acondicionadas aisladas con ventilación libre al exterior.
En locales industriales se podrán utilizar sin limitaciones de carga, excepto los siguientes refrigerantes, que tienen carácter inflamable: cloruro de etilo, cloruro de metilo, dicloroetileno y formiato de metilo. En estos casos, la carga máxima será de 500 kilogramos por equipo independiente,
pudiendo ser autorizadas cargas superiores por la Dirección General de
Industrias Alimentarias y Diversas, previa justificación de necesidades y de medidas de seguridad dispuestas.

Refrigerantes del grupo tercero

La utilización de los refrigerantes del grupo tercero, con cualquier sistema
de refrigeración, queda condicionada a la observancia de las reglas siguientes:
En laboratorios de locales comerciales podrán ser utilizados sólo con
equipos de absorción herméticos, compactos o semicompactos con caga
máxima de 10 kilogramos.
En locales industriales se podrán utilizar con una carga de 500 kilogramos como máximo, por equipo independiente, pudiendo ser autorizadas cargas superiores por la dirección general de industrias alimentarias y diversas, previa justificación de necesidades y de medidas de seguridad dispuestas. Salvo lo establecido en la regla primera, no podrán ser utilizados en locales no industriales.
Carga máxima de cualquier refrigerante del grupo segundo, por equipo,
utilizando sistemas de refrigeración directos, según equipos y emplazamiento señalados

Tabla II

Kilogramos de carga por equipo en locales

Equipos

De absorción herméticos
Compactos y semicompact os

Zonas

Vestíbulos y pasillos públicos Cocinas, laboratori os y similares Otras zonas
Vestíbulos y pasillos públicos Cocinas, laboratori os y similares Otras zonas

Institucional es

0
3
0
0
0
0

públic a reunió n

0
3
3
0
3
0

Residencial es

1,5
3
3
0
3
3

Comercial es

1,5
10
10
0
10
10

Carga máxima de refrigerante del grupo segundo, por equipo, utilizando sistemas de refrigeración indirectos cerrados y doble indirectos, en los casos y condiciones indicados

Tabla III

Clase de sala

Kilogramos de carga por equipo en locales

De pública

de máquinas

De seguridad

Institucionales

reunión

Residenciales Comerciales

normal
De seguridad
0 0 150 300
Cloruro de etilo, cloruro
elevada
250 500
de metilo y
formiato de metilo
Demás
500

----- ----- -----

PRESCRIPCIONES ESPECIALES

refrigerantes
Sin limitación
Utilización de sistemas directos de refrigeración en locales industriales. Los locales industriales en pisos distintos del primero y de la planta baja, cuando contengan algún sistema directo de refrigeración, deben estar totalmente separados del resto del edificio por construcciones resistentes y puertas de seguridad, y dotados de salidas directas de emergencia suficientes al exterior. Caso contrario serán considerados como locales comerciales.
Casos en que se requiere la colocación de equipos frigoríficos en salas de máquinas de seguridad elevada.
En los casos de instalaciones frigoríficas, situadas en locales
institucionales o de pública reunión, que, según, los números anteriores de esta Instrucción, requieran la colocación de los equipos frigoríficos en sala de máquinas, ésta será de seguridad elevada (véase Instrucción MI-IF-
007).

tabla de caducidad para refrigerantes R12, R502 y R22

REFRIGERANTES Y MEDIO AMBIENTE

Una de las propiedades más importantes es que no debe contaminar el medio ambiente.
Los estudios demostraron que los químicamente inalterables CFC son poco estables hacia la radiación UV-C, se produce una reacción fotoquímica que da lugar a la liberación de átomos de cloro, los cuáles son muy reactivos y colisionan con los átomos de ozono produciendo monóxido de cloro y oxígeno molecular. El monóxido de cloro puede reaccionar con los átomos de oxígeno y se regenera el cloro atómico.
Los átomos de cloro liberados cierran el llamado “ciclo cloro catalítico del ozono”.
Se estima que un solo átomo liberado de un CFC puede dar origen a una
reacción en cadena que destruya 100000 moléculas de ozono. Este ciclo puede ser bloqueado por dióxido de nitrógeno, que puede secuestrar monóxido de cloro mediante una reacción química en la que se forma nitrato de cloro, esta reacción es conocida como “reacción de

interferencia”, porque bloquea la degradación del ozono producida por
derivados del CFC.
Los HCFC continúan destruyendo la capa de ozono, aunque algo menos que los CFC, y tanto los HCFC como los HFC son gases de invernadero potente.
Debido a que los HCFC destruyen el ozono, solo son considerados “compuestos de transición” lo que significa que tendrán que ser reemplazados a su vez por compuestos mas aceptables desde el punto de vista ambiental. Lo mismo puede decirse con respecto a los HFC, que por su elevado potencial de calentamiento global han sido incluidos en el protocolo de Kioto.
Por ello cada día es más importante la recuperación y el reciclaje de los
refrigerantes.
Por un responsable sentido de respeto al medio ambiente, todos cuantos manejan gases refrigerantes se verán en la obligación de evitar su vertido
a la atmósfera. Además, existe la expresa obligación legal de recuperar cuando sea factible estas sustancias. El artículo 16 del Reglamento Comunitario CE nº2037/2000 especifica que los CFC y HCFC se recuperarán para su destrucción, por medios técnicos aprobados por las Partes o mediante cualquier otro medio técnico de destrucción aceptable desde el punto de vista del medio ambiente, o con fines de reciclado o regeneración durante las operaciones de revisión y mantenimiento de los aparatos, o antes de su desmontaje o destrucción.
Además, los CFC, HCFC y HFC están catalogados en el CER (Codigo Europeo de Residuos) como Residuos Peligrosos, y por lo tanto es ilegal ventearlos a la atmósfera.
La ley española sobre residuos obliga a los gestores a registrarse y
obtener un código de gestor. Nuestro código de gestores es el E-498.98 y nuestro código para el transporte de residuos es el T-1165. El poseedor
de residuos está obligado a entregarlos a un gestor autorizado. Destrucción de la capa de ozono
Se advierte una baja concentración de ozono en ciertas áreas de la
atmósfera, A estas área de baja concentración se les denomina agujero en la capa de ozono, concretamente se encuentra ubicado en el polo sur.
El ozono es una sustancia que constituye un filtro natural para la radiación solar ultravioleta. Esta radiación se evita que llegue a la superficie terrestre permitiendo el desarrollo de las diferentes formas de vida.
La exposición de los seres humanos a las radiaciones ultravioletas pueden provocar enfermedades cutáneas.
Existen múltiples causas y agentes que contribuyen a este proceso. Una de
las que se han identificado es la emisión a la atmósfera de gases

refrigerantes.

Los CFC están compuestos por C, F y Cl. Los BCFC están compuestos por

Br, F, Cl y C. Los HCFC están compuestos por C,H, F y Cl

La forma en que se destruye la molécula de ozono se debe a su reacción con

los átomos de cloro y de bromo que componen las moléculas de los refrigerantes.

Los átomos de Cl y Br no constituyen ningún peligro, pues al ser emitidos se combinan con otras sustancias y pasan a formar diferentes compuestos químicos.

El problema radica con los refrigerantes clorados y bromados que presentan una gran estabilidad, por lo que pueden llegar intactas a altas capas de la atmósfera.

En la parte alta de la atmósfera el Cl y Br contactan con el ozono, reaccionan y este último se transforma en oxigeno.

Lo peor de este proceso es que conb esa reacción aparecen nuevos átomos

de Cl , haciéndose este proceso interminable. En el caso del Br sucede algo parecido.

Para determinar en que medida los diferentes gases refrigerantes influyen

en este proceso utilizamos un indicador (Potencial de Destrucción del Ozono ODP), que nos indica la cantidad destruida por la emisión de un determinado refrigerante.

Este índice toma como referencia el efecto que produce el R 11, Es por eso que al ODP de este refrigerante se le asigna el valor 1.

 

Refrigerantes

 

ODP

 
 

R 134 a

 

0

 
 

R 22

 

0.055

 
 

R 404 A

 

0

 
 

R 507

 

0

 
 

R 227

 

0

 
 

R 23

 

0

 
 

R 401 A

 

0.03

 
 

R 401 B

 

0.04

 
 

R 402 A

 

0.02

 
 

R 402 B

 

0.03

 
 

R 407 C

 

0

 
 

R 407 B

 

0

 
 

R 407 A

 

0

 
 

R 403 A

 

0.028

 
 

R 403 B

 

0.037

 
 

R 290

 

0

 
 

R 717

 

0

 
 

R 11

 

1

 

El efecto invernadero

Es conocido como calentamiento global, se trata de un aumento de la temperatura global de la superficie terrestre debido a la emisión de gases producido por la actividad humana.

El proceso es el siguiente. Los gases emitidos a la atmósfera ascienden y se acumulan en las capas altas creándose una barrera que absorbe las radiaciones solares después de haber sido reflejadas por la superficie terrestre. Estas radiaciones se vuelven a emitir hacia la superficie terrestre creando un proceso cíclico.

La temperatura de la atmósfera y de la superficie de la tierra experimentan un incremento, debido a que una parte de la radiación solar se mantiene sobre la superficie terrestre en forma de calor acumulado. Este efecto se agrava por el tiempo de permanencia de los gases en la atmósfera. El CO2 permanece 500 años, el R 11

50 años y 2 años el R 123.

Cuanto mayor sea el tiempo de vida estimado del refrigerante, mayor será su potencial de efecto invernadero.

Para este proceso existe un índice de comparación entre los diferentes

gases refrigerantes que es el Potencial de calentamiento global (GWP)

Este índice toma como referencia el efecto que produce el CO2, Es por eso que al GWP de este refrigerante se le asigna el valor 1.

 

Refrigerantes

 

GWP

 
 

R 134 a

 

0.26

 
 

R 22

 

0.35

 
 

R 404 A

 

0.95

 
 

R 507

 

0.98

 
 

R 227

 

0.6

 
 

R 23

 

6

 
 

R 401 A

 

0.22

 
 

R 401 B

 

0.24

 
 

R 402 A

 

0.64

 
 

R 402 B

 

0.49

 
  <
/td>

R 407 C

 

0.39

 
 

R 407 B

 

0

 
 

R 407 A

 

0.70

 
 

R 403 A

 

4.09

 
            

R 403 B

 

2.26

 

 

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