Los Refrigerantes En Un Sistema De Aire Acondicionado

Los sistemas de refrigeración se basan en principios termodinámicos y están diseñados para realizar el intercambio de calor entre el proceso y el refrigerante así como para facilitar la liberación del calor irrecuperable al medio ambiente. Los fluidos utilizados para llevar la energía calorífica de un lugar a otro, son llamados refrigerantes.

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El R22 es el gas refrigerante mas utilizado en el sector del aire acondicionado tanto para aplicaciones industriales como domesticas…

¿Qué es un gas refrigerante?

Es un fluido o sustancia que puede absorber calor a una baja presión y a una baja temperatura, y que lo pueda liberar a una presión mayor y a una temperatura mayor. Es decir que es un gas que tiene un punto de ebullición muy bajo, y que el fluido cambia de líquido a vapor a bajas temperaturas.

¿Para que sirve un gas refrigerante?

Para mantener o cambiar una temperatura en un sistema de aire acondicionado.

CARACTERISTICAS DE LOS REFRIGERANTES.

 Punto de congelación:

El refrigerante debe ser inferior a temperaturas presentes en el sistema, para evitar que el evaporador se congele.

 Calor específico:

Debe ser una alta temperatura de calor para que una mínima cantidad del refrigerante absorba una gran cantidad de calor.

 Volumen específico:

Debe ser lo más bajo posible para evitar grandes tamaños en las líneas de aspiración y compresión.

 Densidad:

Deben ser elevadas para usar líneas de líquidos pequeñas.

 Temperatura de condensación:

La presión máxima de trabajo debe ser la menor posible.

 Temperatura de ebullición:

Debe ser baja a presiones cercanas a la atmosférica.

 Composición:

No deben ser inflamables, corrosivos ni tóxicos, pues al interactuar con el lubricante del compresor no deben ser miscibles en fase liquida y no nocivos con el aceite.

 Dieléctricos:

Deben tener una baja conductividad eléctrica, pues los refrigerantes se aprovechan en muchos sistemas.

CLASIFICACION DE LOS REFRIGERANTES.

 Por su composición química.

o Los inorgánicos.

­ El agua.

­ El amoniaco.

o Los de origen orgánico [hidrocarburos y derivados].

­ Los CFC: Clorofluorocarbonos [perjudiciales para la capa de ozono].

­ Los HCFC: Hidrocloroflurocarbonados.

­ Los HFC:

­ Los HC: Hidrocarburos [alcanos y alquenos].

o Compuestos puros.

Sustancias formadas por un solo tipo de moléculas o componente.

Ejemplos: R-134A, R-12.

 Las fugas no alteran su composición.

o Mezclas Azeotrópicas.

Refrigerante formado por 2 o mas tipos de moléculas o componentes y tiene la misma composición en la fase liquida o en la fase gaseosa.

Ejemplos: R-500, R-502.

 Las fugas no alteran su composición.

o Mezclas Zeotrópicas.

Refrigerante formado por 2 o mas tipos de moléculas o componentes y tiene diferente composición en la fase liquida que en la gaseosa.

Ejemplos: R-401A, R-401B, R-409A.

 Las fugas si alteran su composición.

o Mezclas Casi-Azeotrópicas.

Mezcla zeotrópica con un deslizamiento de temperatura muy pequeño.

Ejemplo: R-404A.

 Por su grado de seguridad.

o Grupo 1: No son combustibles ni tóxicos.

o Grupo 2: Tóxicos, corrosivos o explosivos a concentraciones mayores de 3,5% en volumen mezclados con el aire.

o Grupo 3: Toxico, corrosivos o explosivos a concentraciones menores o iguales de 3,5% en volumen.

 Por sus presiones de trabajo.

o Baja.

o Media.

o Alta.

o Muy Alta.

 Por su función.

o Primario.

Si es el agente transmisor en el sistema frigorífico y por lo tanto realiza un intercambio térmico principalmente en forma de calor latente.

o 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.

METODOS DE CARGA Y RECARGA A UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO.

Los gases puros o los gases azeotrópicos, se cargan al sistema en fase gaseosa o liquida.

Refrigerantes:

R-134A

R-22

R-507

Los gases zeotrópicos o mezclas se cargan al sistema en fase liquida.

Refrigerantes:

R-401A

R-401B

R-409A

R-404A

R-408A

R-402A

R-402B

El pivote expansiona el gas

LUBRICANTES.

 Aceite Mineral ‘’MIN’’.

o Se recomienda su uso con los gases CFCs.

 El vacio se deberá mantener en 500μ.

 Aceite Alquilbencénico ‘’AB’’.

o Se recomienda al menos reemplazar el 50% del aceite mineral.

 El vacio se deberá mantener en 500μ.

 Aceite Polioléster ‘’POE’’.

o Único recomendado para los gases HFCs.

­ Efecto Detergente.

­ Altamente Higroscópicos.

­ Se deben utilizar deshidratadores aprobados.

 El vacio se deberá mantener en 250μ.

 Aceite Polialquiglicol ‘’PAG’’.

o Único recomendado para uso automotriz R-134A.

­ Efecto Detergente.

­ Altamente Higroscópicos.

­ Se deben utilizar deshidratadores aprobados.

 El vacio se deberá mantener en 250μ.

* Consideraciones.

El polioléster se debe cargar con bomba

No exponer el lubricante más de 12 minutos a la atmosfera.

 Problemas potenciales de trabajar HFC/MIN

o Retorno no satisfactorio de aceite por la succión y por la descarga.

o Acumulación de aceite en el recibidor.

o Problemas de transferencia de calor en tubos aletados internos.

o Problemas de arranque en compresores de bajo par de arranque en condiciones de bajo voltaje.

REEMPLAZO DE GAS REFRIGERANTE.

 Sustitutos del R-12.

­ Lubrican con aceite alquilbencénico.

­ Se cargan en fase liquida.

o Mezcla Zeotrópica.

R-401A, R-409A, R-401B.

o Compuesto Puro.

R-134A.

* Se puede actualizar de R-12 a cualquiera de las mezclas.

* Sustitución de R-12 → R-134A.

o Para sistemas que funcionan con R-12 con un compresor hermético no es posible la sustitución con R-134A, debido a la contaminación.

­ Se debe cambiar el compresor.

* No se debe sustituir de R-12 → R-134A a R-12 → Mezclas.

o Evitar sustituir por R-134A, R-401A, R-401B, R-409A.

­ En un compresor para AC automotriz.

* Especificaciones.

o Compuesto Puro: R-134A.

* Ventajas.

> Su potencial de destrucción de ozono es cero.

> Esta constituido por un solo tipo de moléculas.

> Las fugas no alteran su composición.

> Solo se tiene un set de temperatura-presión para ajustar el sistema.

* Desventajas.

> No es miscible con aceite mineral o alquilbencénico, por lo cual, se necesita cambiar el aceite del sistema de refrigeración a polioléster, que es un aceite caro y de manejo especial [>95%].

> Se recomienda para aplicaciones de temperatura media y alta, pues a bajas temperaturas, su capacidad baja significativamente [-10% a -23°C].

o R-401A [MP-39]: HCFC-22=53%, HCFC-124=34%, HFC-152A=13%.

* Ventajas.

> Es un reemplazo para aplicaciones de temperatura media de -18°C a 0°C.

> La modificación de equipos para su uso es más económica que para el HFC-134A.

> Utiliza aceite alquilbencénico y usualmente no se necesita hacer múltiples cambios de aceite.

* Desventajas.

> Es un reemplazo provisional dado que contiene HCFC’s.

> La fuga del refrigerante cambia su composición y después de varias fugas se recomienda extraer el refrigerante y cargar el sistema con refrigerante nuevo.

> Tiene un deslizamiento de temperatura de 8°F.

o R-401B [MP-66]: HCFC-22=60%, HCFC-124=27%, HFC-152A=13%.

* Ventajas.

> Es un reemplazo recomendado para aplicaciones en temperaturas debajo de -23°C.

> La modificación de equipos para su uso es más económica que para el HFC-134A.

> Utiliza aceite alquilbencénico y usualmente no se necesita hacer múltiples cambios de aceite.

* Desventajas.

> Es un reemplazo provisional dado que contiene HCFC’s.

> La fuga del refrigerante cambia su composición y se recomienda extrae el refrigerante y cargar el sistema con refrigerante nuevo.

> Tiene un deslizamiento de temperatura de 8°F y por lo tanto, el evaporador no trabaja a temperatura constante.

o R-409A [FX-56]: HCFC-22=60%, HCFC-124=25%, HFC-142B=15%.

* Ventajas.

> Es un reemplazo para aplicaciones en temperaturas medias y bajas.

> Ofrece una ligera ventaja sobre el R-12 y el R-134A a baja temperatura.

> La modificación de equipos para su uso es más económica que para el HFC-134A.

> Utiliza

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