Indice de contenido
El gas refrigerante
Refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que actúa como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. En refrigeración suele ser un fluido que a presión atmosférica está en formato gas y por ello lo llamamos Gas Refrigerante.
Un refrigerante ideal ha de cumplir las siguientes propiedades:
- Ser químicamente inerte hasta el grado de no ser inflamable, ni tóxico, ni explosivo, tanto en estado puro como cuando esté mezclado con el aire en determinada proporción.
- No reaccionar desfavorablemente con los aceites o materiales empleados en la construcción de equipos frigoríficos.
- No reaccionar desfavorablemente con la humedad, que a pesar de las precauciones que se toman, aparece en toda instalación.
- Su naturaleza será tal que no contamine los productos almacenados en caso de fuga.
- La temperatura de descarga de cualquier refrigerante siempre disminuye a medida que baja la relación de compresión. Por lo tanto, deseamos que la temperatura de descarga sea la más baja posible para alargar la vida del compresor.
- El coeficiente de conductancia conviene que sea lo más elevado posible para reducir el tamaño y costo del equipo de transferencia de calor.
- La relación presión-temperatura debe ser tal que la presión en el evaporador, para la temperatura de trabajo, sea superior a la atmosférica para evitar la entrada de aire y de humedad en el sistema en caso de fuga.
- Temperatura y presión crítica, lógicamente el punto de congelación deberá ser inferior a la temperatura mínima de trabajo.
- Finalmente, ha de ser de bajo precio y fácil disponibilidad.
Nomenclatura de los refrigerantes
Los refrigerantes son nombrados por una R y tres cifras. Al final pueden tener una letra.
- A la primera cifra se le suma 1 para obtener el número de átomos de carbono que contiene la molécula.
- A la segunda cifra se le resta 1 para obtener el número de átomos de Hidrógeno.
- La tercera se refiere al número de átomos de flúor
- La letra mayúscula final de la derecha indica que es una mezcla zeotrópica perteneciente a la serie 400 y se utiliza para diferenciar mezclas de diferentes proporciones con los mismos componentes.
- Si la letra final es minúscula, indica que es un gas isómero. Se establece la simetría en pesos atómicos. El más simétrico no tiene letra y al aumentar la asimetría se colocan las letras a, b, c, etc.
| Serie | Nombre | Ejemplo de Gas |
| 000 | Metanos | R-12 |
| 100 | Etanos | R-134a |
| 200 | Propanos | R-290 |
| 400 | Zeótropos | R-407C |
| 500 | Azeóropos | R-513 |
| 600 | Orgánicos | R-600a |
| 700 | Inorgánicos | R-717 |
Ejemplos de nomenclatura
Por ejemplo la fórmula del R245 sería:
- Carbono: 2+1 = 3 átomos
- Hidrógeno: 4-1 = 3 átomos
- Flúor: 5 átomos
Cuando solo aparezcan dos cifras se entiende que la primera no escrita será cero. Así tendríamos para el R-32:
- Carbono: 0+1 = 1 átomo
- Hidrógeno: 3-1 = 2 átomos
- Flúor: 2 átomos
Tipos de refrigerantes
Los actuales tipos de refrigerantes han cambiado mucho últimamente debido a las restricciones de las normativas europeas, con lo que tenemos:
CFC: (Flúor, Carbono, Cloro). Clorofluorocarbono totalmente halogenado, no contiene hidrógeno en su molécula química y por lo tanto es muy estable. Esta estabilidad hace que permanezca durante largo tiempo en la atmósfera afectando seriamente a la capa del ozono y es una de las causas del efecto invernadero. Está prohibida su fabricación desde 1995. Los gases más representativos de esta gama eran el R-11, R-12 y R-115.
HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro). Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en su molécula. La presencia de hidrógeno le confiere menos estabilidad, en consecuencia, se descompondrá en la parte inferior de la atmósfera y no llegará a la estratosfera. Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono. Está prohibida su utilización des del año 2015. El gas refrigerante más representativo de este tipo era el R-22
HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono) Es un Fluorocarbono sin Cloro con átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono, dado que no contiene cloro. Este es el tipo de refrigerante que actualmente se está utilizando y como gases más representativos tenemos el R-134a y el R-32.
HFO: (Hidrógeno, Flúor, Carbono). Son refrigerantes hidrofluoroolefinas (HFO). Son considerados la 4ª generación de gases refrigerantes fluorados (GF). Con un potencial de agotamiento de ozono (PAO) igual a cero y bajo potencial de calentamiento global (PCG) son las soluciones de menor impacto ambiental de los gases fluorados. Los más representativos de este tipo son el R-1234yf y el R-1234ze
NATURALES: Gases que se encuentran presentes en la naturaleza. Los gases más representativos son el R-744 (CO2), R-717 (Amoniaco) y R-290 (Propano)
Las mezclas no azeotrópicas están formadas por varios componentes, pero la mezcla no se comporta como una molécula de refrigerante puro. Por lo tanto la carga de refrigerante que funciona con estos gases se ha de realizar siempre por líquido, ya que cada gas se comporta diferente en estado gaseoso. Empiezan por 4 (R-404A, R-409, R-410). Debido a esto, este tipo de mezclas tiene deslizamiento, lo que quiere decir que a la misma presión, la temperatura es diferente si está en estado gaseoso o en estado líquido. Este deslizamiento puede ser desde 1ºC hasta 7ºC.
Puedes consultar las fichas técnicas de los refrigerantes en el siguiente enlace: https://manualesfrigorificos.com/index.php/manuales/category/6-fichas-tecnicas
Estos gases no son tóxicos en estado normal, pero desplazan el oxígeno produciendo asfixia. Cuando están en contacto con llamas o cuerpos incandescentes, el gas se descompone dando productos altamente tóxicos y capaces de provocar efectos nocivos en pequeñas concentraciones y corta exposición. Antes de cualquier manipulación de un gas refrigerante, hay que consultar la ficha de seguridad que puedes descargar en el siguiente enlace: https://manualesfrigorificos.com/index.php/manuales/category/5-fichas-seguridad
Recuperación y reciclaje de refrigerantes
Es muy importante la recuperación y el reciclaje de los refrigerantes para evitar emisiones de gases que afectan al medio ambiente.
Para eso se emplean unidades de recuperación que extraen el gas de la instalación, lo deshidratan y extraen el aceite. Después, este gas se puede emplear otra vez o almacenarse para su destrucción.
Estos equipos llevan un pequeño compresor además de los separadores de aceite y los filtros separadores. Cuanto más grande, más rápido extrae el refrigerante y más pesado es el equipo.
Detección de fugas de gas refrigerante
La detección de fugas de gas refrigerante es uno de los trabajos más importantes de una instalación donde se ha constatado falta de refrigerante.
Existen 2 métodos básicos:
- Búsqueda de fugas con agua jabonosa. Para este metodo necesitamos que en el interior haya presión positiva, ya sea del propio gas refrigerante o de nitrógeno. Existen preparados que hacen una mejor espuma y el burbujeo de una fuga es más vistoso.
- Con detectores electrónicos. Existen equipos multi-refrigerante o equipos específicos para el gas que tenemos en la instalación. Tienen una gran sensibilidad.
Tambien hay métodos alternativos, no tan utilizados.
- Colorantes en el circuito. Inyectando un colorante en el aceite, nos marcará de un color (normalmente rojo) la zona donde se produce una fuga de gas refrigerante. No es muy aconsejable debido a que el producto añadido puede anular la garantia del equipo.