Un refrigerante es un producto químico líquido o gaseoso,
fácilmente licuable, que es utilizado como 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
Cuando
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 el R-22 fue eliminado posteriormente [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 R-410A (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, Clorofluorocarbonos, perjudiciales para la capa de ozono
Los HCFC.Hidrocloroflurocarbonados
Los HFC.
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 concentraciones mayores
de 3,5 % en volumen mezclados con el aire.
GRUPO 3:
tóxicos, corrosivos o explosivos a concentraciones menores o iguales a
3,5 % en volumen.
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.
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