“Dar más confort a la gente y volverla más productiva, hacer del mundo un lugar mejor donde vivir… para siempre” Willis H. Carrier.

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1 “Dar más confort a la gente y volverla más productiva, hacer del mundo un lugar mejor donde vivir… para siempre” Willis H. Carrier

2 GASES REFRIGERANTES

3 ¿QUE ES UN REFRIGERANTES?
Teóricamente es cualquier fluido ó sustancia que pueda 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.

4 El refrigerante transporta el Calor

5 Lo puede hacer porque cambia de estado

6 EVOLUCION DE LOS REFRIGERANTES
Midgley y su equipo buscaban un refrigerante apropiado para aplicaciones domésticas que, a parte de presentar unas buenas propiedades termodinámicas, fuera lo menos tóxico e inflamable posible. Así, llegaron a los FREONES, grupo de fluidos CFC, siendo el primero de ellos el dicloro- difluoro-metano (CF2Cl2).

7 Comienzo siglo XX: ClCH3, SO2, NH3
Buenas propiedades termodinámicas. Propiedades químicas inadmisibles: no seguros. 1930: se sintetizan CFC y HCFC Thomas Midgley en 1928 sintetizó el R-12. Buenas propiedades termodinámicas Buenas propiedades químicas 1970: Consumo anual de CFC, 1 millón toneladas 1987: Dest. capa ozono, Protocolo Montreal Rowland y Molina (1974) descubren el efecto destructor del Cl y Br sobre el ozono. Compromiso a nivel internacional para eliminar gradualmente los refrigerantes que dañan la capa de ozono. Se sintetizan nuevos refrigerantes: HFC 1997: Calent. Global – efecto invernadero, Protocolo de Kyoto Afecta a HFC

8 PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES
PROPIEDADES TERMODINAMICA Son aquellas que tienen relación con el movimiento del calor. Presión. Debe operar con presiones positivas. Temperatura. Debe tener una temperatura crítica por arriba de la temperatura de condensación. Debe tener una temperatura de ebullición baja. Volumen. Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida. Entalpía. Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización.

9 PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
No debe ser tóxico ni venenoso. No debe ser explosivo ni inflamable. No debe tener efecto sobre otros materiales. No genere reacciones químicas con las sustancias o materiales dentro del sistema. Fácil de detectar cuando se fuga. No debe reaccionar con la humedad. Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación. Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el tamaño del compresor. Bajo costo: A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario.

10 NOMECLATU RA Fórmula química: Nombre químico: CL2F2C
Diclorofluormeta no Den. simbólico-numérica: R-12 (CFC-12) Nombre comercial: Freón-12

11 Denominación simbólica
La denominación simbólica numérica de un refrigerante se establece a partir de su fórmula química, consistiendo en una expresión numérica, que sigue a la letra ‘R’ (Refrigerante)

12 Clasificación de los Refrigerantes
Naturales. – Amoníaco [NH3], Anhidrido carbónico [CO2], Hidrocarburos [HC]. Sintéticos Halogenados (CFC). Derivados de Hidrocarburos, donde el Hidrógeno es reemplazado por Cloro, Flúor. Parcialmente Halogenados (HCFC). R-22 Denominados Ecológicos (HFC). Cloro es reemplazado por Hidrógeno.

13 Clasificación de los Refrigerantes
Fluido Puro. No cambia su composición cuando evapora o cuando condensa (un solo tipo de molécula). CFC-11; CFC-12; HCFC-22; HFC-134a. Mezclas. Compuestos por más de un tipo de moléculas. Refrigerantes series R400 y R500.

14 COMPUESTOS PUROS Substancias formadas por un solo tipo de moléculas ó componente. Las fugas del refrigerante no alteran su composición. A una presión dada, la temperatura permanece constante durante un cambio de estado (evaporación y condensación).

15 MEZCLAS AZEOTROPICAS Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de moléculas ó componentes y tiene la misma composición en la fase líquida o en la fase gaseosa. Las fugas no alteran su composición. Se identifican por un número de tres cifras que comienza con la cifra “5”. Ejemplos: R-500; R-502; etc. R-502 = 48,8% de HCFC ,2% de CFC-115

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17 MEZCLAS ZEOTROPICAS Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de moléculas ó componentes y tiene diferente composición en la fase liquida que en la gaseosa. Las fugas sí alteran su composición. Ejemplos: R-401A, R-401B, R-409A. R-401 A = 53% R % R-152a + 34% R-124.

18 Ciclo de Refrigeración de un Refrigerante Zeotrópico.

19 MEZCLAS CASI- AZEOTROPICAS
Mezcla Zeotropica con un deslizamiento de temperatura muy pequeño.

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21 Gases Refrigerantes

22 Los gases puros ó los gases azeotropicos
se cargan al sistema en fase gaseosa ó líquida

23 Los gases zeotropicos ó mezclas se cargan al sistema en fase líquida

24 OTROS FLUIDOS REFRIGERANTES
R-717 – Amoníaco (NH3). R-718 – Agua (H2O). R-290 – Propano (C3H8). R-600a – Isobutano (C4H10). R-744 – Dióxido de carbono (CO2). Otros, etc.

25 CÓDIGO DE COLORES PARA LOS CILINDROS DE REFRIGERANTES

26 CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN REFRIGERANTE SUSTITUTO
Duración del refrigerante en la atmósfera. Potencial de agotamiento del ozono. Toxicidad e inflamabilidad del refrigerante. Presión de trabajo del refrigerante. Características de transferencia de calor. Compatibilidad con los materiales del sistema.

27 Criterios para la elección de los Componentes de una Mezcla
Factores a tener en cuenta. Presión de Vapor Propiedades para transportar lubricantes. Compatibilidad con lubricantes. Rendimiento termodinámico. Costo. Inflamabilidad. Toxicidad. Estabilidad. Alteración del medio ambiente.

28 REFRIGERAN TES R134a R401A R401B R409A
DENOMI NACIÓN ASHRAE TEMPERATURA EVAPORACIÓN ALTA MEDIA BAJA TIPO LUBRICANTE APLICACIONES SUSTITUTOS DE R12 – DICLORODIFLUOROMETANO – CCl2F2 POE X ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO REFRIGERADORES Y CONGELADORES DOMÉSTICOS REFRIGERACIÓN COMERCIAL CHILLERS AIRE ACONDICIONADO AUTOMOTRIZ HFC R134a EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE TEMPERATURA MEDIA CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO “WALK IN” HCFC R401A MEJOR OPCIÓN PARA SUSTITUIR R12 EN CONGELADORES SUSTITUCIÓN DE R12 EN EQUIPO DE TRANSPORTE REFRIGERADO HCFC R401B EQUIPO DE REFRIGERACIÓN DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO SISTEMAS DE SUPERMERCADO DE TEMPERATURA MEDIA CÁMARAS DE CONSERVACIÓN TIPO “WALK IN” HCFC R409A

29 REFRIGERAN TES R407C R410A DENOMI NACIÓN ASHRAE TEMPERATURA
EVAPORACIÓN ALTA MEDIA BAJA TIPO LUBRICANTE APLICACIONES SUSTITUTOS DE R22 – MONOCLORODIFLUOROMETANO – CHClF2 EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. EQUIPOS NUEVOS DE AIRE ACONDICIONADO COMERCIAL Y SERVICIO LIGERO. SERVICIO DE EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO RESIDENCIAL Y AIRE ACONDICIONADO COMERCIAL Y SERVICIO LIGERO CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE DEL EQUIPO. R407C HFC POLIOLÉSTER X EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. EQUIPOS NUEVOS DE AIRE ACONDICIONADO RESIDENCIAL Y COMERCIAL Y BOMBAS DE CALOR DISEÑADOS PARA R410A. PUEDE SER USADO EN ALGUNOS SISTEMAS DISEÑADOS PARA R22, PERO REQUIERE CAMBIOS MAYORES CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE DEL EQUIPO HFC POLIOLÉSTER X R410A

30 REFRIGERAN TES R404A R507 R408A R402A R402B DENOMI NACIÓN ASHRAE
TEMPERATURA EVAPORACIÓN TIPO LUBRICANTE APLICACIONES ALTA MEDI BAJA A SUSTITUTOS DE R502 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CHClF2 + CClF2CF3 R404A HFC POLIOLÉSTER X HCFC ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502 EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS. R507 EQUIPO NUEVO Y REEMPLAZO DE R502 EN EQUIPO DE TRANSPORTE COMERCIAL DE SUSTANCIAS REFRIGERADAS. R408A EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL EXISTENTE. R402A EQUIPO DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL EXISTENTE. R402B MÁQUINAS FABRICADORAS DE HIELO Y OTRAS APLICACIONES SELECCIONADAS.

31 REFRIGERANTES R123 R124 R508B R401B DENOMI NACIÓN ASHRAE TEMPERATURA
EVAPORACIÓN TIPO LUBRICANTE APLICACIONES ALTA MEDIA BAJ A SUSTITUTO DE R11 – TRICLOROFLUOROMETANO – CCl3F R123 HCFC ACEITE MINERAL X X CHILLERS CENTRÍFUGOS NUEVOS Y EXISTENTES. CONSULTAR SIEMPRE AL FABRICANTE DEL EQUIPO. SUSTITUTO DE R114 – DICLOROTETRAFLUOROETANO – C2Cl2F4 R124 HCFC ALKILBENCENO X X REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL Y AIRE ACONDICIONADO AIRE ACONDICIONADO EN ALTA TEMPERATURA AMBIENTE. SUSTITUTO DE R13 / R23 / R503 – R508B PFC POLIOLÉSTER POR DEBAJO DE ºF EQUIPO NUEVO Y Y EXISTENTE CON TEMPERATURAS DE EVAPORACIÓN POR DEBAJO DE -40ºF SUSTITUTO DE R500 – MEZCLA AZEOTRÓPICA – CCl2F2 + CH3CHF2 R401B HCFC ACEITE MINERAL O ALKILBENCENO X X PRESENTA LA MAYOR SIMILITUD CON EL R500.

32 Agotamiento de la capa de ozono
Los fluidos utilizados deben de tener un potencial de agotamiento de la capa de ozono nulo (ODP = 0). ODP (Potencial de agotamiento del ozono): Parámetro que cuantifica el potencial efecto de destrucción de la capa de ozono de un refrigerante en relación con el R11 (CFC), cuyo potencial se toma como referencia (ODPR11=1).

33 Efecto invernadero Potencial de efecto invernadero del refrigerante
Los fluidos frigoríficos utilizados deben poseer una baja capacidad de producir efecto invernadero. Potencial de efecto invernadero del refrigerante Cuando el refrigerante se difunde directamente a la atmósfera (fuga), llamado efecto directo (ED). GWP (Potencial de Calentamiento Global): Parámetro definido para evaluar el potencial de calentamient o tomando referencia (GWPCO2 = 1) globa l com o CO2 el

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35 R-134a Compuesto Puro Desventajas
No es miscible con aceite mineral o alkilbenceno, por lo cual, se necesita cambiar el aceite del sistema de refrigeración a Polyol éster, que es un aceite caro y de manejo especial.(>95%) Se recomienda para aplicaciones de temperatura media y alta. A bajas temperaturas, su capacidad baja significativamente. (-10% a -23°C) 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.

36 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 mas económica que para el HFC-134a. Utiliza aceite alkilbenceno 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.

37 Refrigerantes Nuevos

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