Principios básicos de refrigeración 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 1 REFRIGERANTES JONATHAN DIAZ TÉCNICO PROFESIONAL EN REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD INDUSTRIAL • Unrefrigerante es un medio para la transferencia de calor, que se utiliza en un sistema de refrigeración para absorber calor al evaporarse a temperaturas y presiones bajas, y ceder calor al condensarse a temperaturas y presiones mayores. • Otra definición seria : cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 4 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 5 • No existe un refrigerante “ideal” ni que pueda ser universalmente adaptable a todas las aplicaciones. Entonces, un refrigerante se aproximará al “ideal”, solo en tanto que sus propiedades satisfagan las condiciones y necesidades de la aplicación para la que va a ser utilizado. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 6 Historia y evolución • 1834 La primera máquina de refrigerantes práctica ( la de Jacob Perkin) utilizo éter en un ciclo de compresión de vapor • 1849 Ferdinand Carre empleo amoniaco y agua en su máquina de refrigeración. • 1850 La primera máquina de absorción (la de Edmond Carre) uso agua y ácido sulfúrico • 1866 Los sistemas de compresión de vapor se valían de una mezcla de éter de gasolina y nafta (patentada con el nombre de chemogene) ese mismo año se introdujo el bióxido de carbono como refrigerante 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 7 • 1873 Primera utilización del amoniaco en sistemas de compresión de vapor. • 1875 Se introdujeron como refrigerantes el bióxido de azufre y éter metilico • 1878 Apareció el cloruro de metilo como un refrigerante, seguido de cerca por el dicloretano (dilene) utilizado por Willis Carrier en su primer compresor centrifugo. • 1926 Carrier pasó a utilizar cloruro de metileno para sus compresores centrífugos. • 1930 Se sintetizo el R-12, no toxico y no inflamable. Fue el primero de los refrigerantes de clorofluorocarbono (CFC). DE 1931 A 1934 se produjeron el R12, el R-11, el R 114 y el R113 • 1936 Fue producido el R22 el primer (HCFC) hidroclorurofluorocarbono 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 8 Designación por numero • Los refrigerantes se identifican por numero, antecedidos de la letra R (Rte) y se utiliza en toda la industria. Se han dado ciertas designaciones para los refrigerantes en forma abreviada, para indicar su composición química, así como para relacionarlos con el factor de agotamiento del ozono (ODF) en cuanto al refrigerante. • Por ejemplo el refrigerante R-12 se puede designar como CFC-12, el R-22 como CFC-22 y el R134a como HFC-134ª. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 9 Para llevar del numero a la estructura química R refrigerante El primer número seria carbono más 1 El segundo numero seria hidrógenos menos 1 El tercer numero seria el total de fluor El resto de valencias, salvo que se indique lo contrario, quedan cubiertas con cloro. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 10 • Cuando sólo aparezcan dos cifras se entiende que la primera no escrita será cero. Así tendríamos: • R-11 • Carbono: 0+1= 1 átomo • Hidrógeno: 1-1= 0 átomo • Flúor: 1 átomo • Resto: 3 Cloro • Por ejemplo la fórmula del R-245 sería: Carbono: 2+1=3 átomos Hidrógeno: 4-1=3 átomos Fluor: 5 átomos El resto de valencias cubiertas con cloro no existen 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 11 R-11 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos -1 Carbono +1 F Cl C Cl Cl R-11 formula química Tricloromonofluorometano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 12 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 13 R-12 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos -1 Carbono +1 F Cl C F Cl R-12 formula química diclorodifluorometano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 14 29/06/2010 Jonathan Diaz 15 • Si la molécula contiene atomos de bromo (br) se procederá igual como hasta aquí, añadiendo luego a la derecha del numero de (F) la letra B mayúscula, seguida del numero de su molécula Ejemplo R 13B1 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 16 R-13B1 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos -1 Carbono +1 F Br C F F R-13 formula química monobromotrifluorometano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 17 • Los derivados cíclicos se expresan según la regla general, encabezándolos con una C mayúscula a la izquierda del numero del refrigerante. Ejemplo R C318 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 18 RC318 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos -1 Ciclo Carbono +1 F F F C C F F C C F F F 29/06/2010 RC318 formula química Octoflurociclobutano JONATHAN DIAZ ORTIZ 19 • Los compuestos no saturados siguen las mismas reglas anteponiéndoles el numero 1 como cuarta cifra contada desde la derecha , o primera después de la R. Ejemplo R 1130 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 20 • Para llevar de la estructura química al numero • R refrigerante • El primer número seria carbono menos uno, si resultase cero no se indicara • El segundo número seria hidrógenos más uno • El tercer numero seria el total de fluor 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 21 R- 22 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos + 1 Carbono -1 F H C F Cl R-22 formula química monoclorodifluorometano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 22 29/06/2010 Jonathan Diaz 23 R134 a isomero Refrigerante Total de fluor Hidrógenos + 1 Carbono -1 H H F C C F F F R134a formula química tetrafluoroetano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 24 R134 Refrigerante Total de fluor Hidrógenos + 1 Carbono -1 H F H C C F F F R134a formula química tetrafluoroetano 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 25 29/06/2010 Jonathan Diaz 26 H H C H H Cl H Cl C H H H Cl C Cl H H 3 F H C Cl H 29/06/2010 Cl Cl 7 4 C F F Cl C F F Cl 8 C Cl F Cl Cl 1 R-50 Metano 2 R-40 Cloruro de metilo 3 R-30 Cloruro de metileno 4 R-20 Cloroformo 5 R-21 Dicloromonofluorometano 6 R-22 Monoclorodifluorometano 7 R-10 Carbontetracloruro 8 R-11 Tricloromonofluorometano 9 R-12 Diclorodifluorometano 10 R-13 Monoclorotrifluorometano 11 R-14 Carbontetrafluoruro 6 5 Cl Cl F Cl C C Cl Cl 2 Cl 1 Cl C F F F 9 F C F F 10 JONATHAN DIAZ ORTIZ 11 27 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 29 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 31 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 32 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 34 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 35 Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos halogenados 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 la capa de ozono y es una de las causas del efecto invernadero.(R-11, R-12, R-115). Esta prohibida su fabricación desde 1995. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 36 • 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. Su desaparición está prevista para el año 2015. (R-22) 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 37 • HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono), • Es un hidroFluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R134a, 141b) 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 38 Prefijo Significado CFC Átomos presentes en la molécula Clorofluorocarbono HCFC Hidroclorofluorocarbono Cl, F, C H, Cl, F, C HBFC Hidrobromofluorocarbono H, Br, F, C HFC Hidrofluorocarbono H, F, C HC Hidrocarbono H, C PFC Perfluorocarbono F, C Halon N/A Br, Cl (en algunos pero no en todos), F, H (en algunos pero no en todos), y C 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 39 MEZCLAS • AZEOTROPICAS • Están formados por varios componentes con distintos volúmenes que, cuando se utilizan en un ciclo de refrigeración al evaporarse o condensarse a presión constante no cambia su composición volumétrica ni su temperatura de saturación. • Empiezan por 5 (R-500, R-502). 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 40 • ZEOTROPICAS • Están formados por varios componentes con distintos volúmenes que, al evaporarse o condensarse durante un ciclo de refrigeración cambia su composición volumétrica y su temperatura de saturación. Empiezan por 4 (R-404, R-408, R-409). • Aparte 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 1º hasta 7ºC. JONATHAN DIAZ ORTIZ 41 Punto de Burbuja (Temperatura de saturación del líquido) • Es la temperatura a la cual una mezcla zeotrópica, (a presión constante) comienza a evaporarse. En otras palabras, el punto de burbuja es la temperatura a la cual la primera burbuja de vapor aparece en el líquido. El punto de burbuja es equivalente al punto de ebullición en refrigerantes de un solo componente. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 42 Punto de Rocío (Temperatura de saturación del vapor • Es la temperatura a la cual la mezcla zeotrópica (a presión constante) comienza a condensar. El punto de rocío corresponde a la temperatura de condensación de refrigerantes de un solo componente. Esta es también la temperatura a la cual la última gota de líquido se evapora y existe como vapor saturado.. • Los puntos de burbuja y de rocío son utilizados para describir el comportamiento de las mezclas zeotrópicas en el evaporador y condensador de un sistema. Referirse a su "Punto de Ebullición" no es apropiado ya que la temperatura de la mezcla cambia mientras ésta se evapora o condensa. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 43 Fraccionamiento • Es el cambio en la composición de una mezcla zeotrópica cuando esta cambia de líquido a vapor (evaporación) o de vapor a líquido (condensación). 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 44 Deslizamiento de Temperatura • Es la diferencia en temperatura del refrigerante entre la entrada y la salida del evaporador (antes de que comience a sobrecalentarse) debido al fraccionamiento de la mezcla. Teóricamente, el deslizamiento puede ser calculado encontrando la diferencia de temperatura entre los puntos de burbuja y de roció a presión constante. • Mediciones en el propio equipo pueden diferir ligeramente dependiendo del estado del líquido refrigerante en la entrada o salida del evaporador (o condensador). Pérdidas de presión a lo largo del evaporador pueden también afectar el deslizamiento. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 45 Refrigerante Composición Deslizamiento R-401A MP39 R22/152a/124 5.2oK R-401B MP66 R22/152a/124 4.9oK R-402A R-402B HP80 HP81 R22/125/290 R22/125/290 1.6oK 1.6oK R-404A HP62 R143a/125/134a <1 oK R-407A KLEA60 R32/125/134a 4.9oK R-407B KLEA61 R32/125/134a 2.9oK R-407C AC9000 R32/125/134a 4.4oK R-408A FX10 R-22/143a/125 <1oK R-409A FX56 R22//142b/124 6.7oK R-410A R-410B AZ-20 AC9100 R32/125 R32/125 <1oK <1oK R-507 AZ-50 R143a/125 <1oK 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 46 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 47 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 48 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 49 • Los refrigerantes que empiezan por 7, indican que son fluidos inorgánicos. Se obtienen añadiendo los pesos moleculares de los compuestos. Si tienen los mismos pesos moleculares se utiliza las letras A; B; C... para distinguirlos. • Por ejemplo, el amoniaco (NH3) anhídrido carbónico (CO2), es el anhídrido sulfuroso (SO2). • Los que empiezan por 6 son los isobutano como el R-600, se emplean en instalaciones domésticas. Son altamente inflamables 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 50 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 51 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 52 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 53 PROPIEDADES Para tener uso apropiado como refrigerante, se busca que los fluidos cumplan con la mayoría de las siguientes características: • Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (evaporador) • Fácilmente manejable en estado líquido: El punto de ebullición debe ser controlable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable también. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 54 • Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización, mayor será el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulación. • No inflamable, no explosivo, no tóxico. Químicamente estable: A fin de tolerar años de repetidos cambios de estado. • No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 55 • Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de condensación (mayor a 2528kg/cm2)requieren un equipo extrapesado. La operación en vacío (menor a 0kg/ cm2)introduce la posibilidad de penetración de aire en el sistema. Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la disminución del refrigerante y la contaminación del sistema. • Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 56 • Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador. • Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuál elevada sea la presión. La mayoría de los refrigerantes poseen críticas superiores a los 93°C. 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 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 57 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 59 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 60 RTE R11 R12 R22 R123 R134a R502 R717 29/06/2010 TEMPE 5°F-15 °C 5°F-15 °C 5°F-15 °C 5°F-15°C 5°F-15 °C 5°F-15 °C 5°F-15 °C BTU/Lb 84 68.2 93.2 82.9 90.1 67.3 565 JONATHAN DIAZ ORTIZ 61 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 63 REFRIGERANTES EN FUNCION DE LA PRESION DE TRABAJO BAJA PRESION: a presión atmosférica su temperatura de evaporación es alta, superior a +20°C Ejemplo R-11, R-113 • MEDIA PRESION: a presión atmosférica su temperatura de evaporación esta comprendida entre +20°C y –30 °C Ejemplo: R-12, R-C318, R500, R-40 R160 ALTA PRESION: a presión atmosférica su temperatura de evaporación es baja esta comprendida entre –30°C y –80°C Ejemplo: R717, R-22, R502 MUY ALTA PRESION: a presión atmosférica su temperatura de evaporación es muy baja inferior a –80°C Ejemplo: R-13, R-14 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 64 Refrigerant Normal boiling Remarks R 718 +100 °C Water R 600a -11.7 °C Iso-Butane R 717 -33.3 °C Ammonia R 290 -42.1 °C Propane R 11 +23.8 °C CFC R 12 -29.8 °C CFC R 13 -81.4 °C CFC R 22 -40.8 °C HCFC R 500 -33.5 °C CFC, azeotrop R 502 -45.4 °C CFC, azeotrop R 134a -26.1 °C HFC R 125 -48.6 °C HFC R 32 -51.8 °C HFC R 404A -45.8 / -46.6 °C HFC, blend R 407C -36.7 / -43.8 °C HFC, blend R 410A -51.5 / -51.6 °C HFC, blend R 507 -47.1 °C HFC, azeotrop 29/06/2010 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 66 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 67 Seguridad 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 tiene significancia solo cuando se especifica el grado de concentración y tiempo de exposición requeridos para producir efectos nocivos. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 68 • 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 se tengan flamas o fuego y de si el personal experimentado tenga la obligación de atender al equipo 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 69 • 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. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 70 • 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 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 71 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 72 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 73 • Refrigerantes del grupo 1: • Son los de toxicidad e inflamabilidad despreciables. De ellos, los refrigerantes 11, 113 y 114 se emplean en compresores centrífugos. • Los refrigerantes 12, 22, 500 y 502 se usan normalmente en compresores alternativos y en los centrífugos de elevada capacidad. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 74 Grupo Denominació n simbólica Nombre químico numérica *Grupo I R-11 alta R-12 seguridad R-13 R-13B1 R-21 R-22 R-113 R-114 R-115 R-C318 R-500 R-502 R-744 29/06/2010 Tricloromonofluorometano Diclorodifluorometano Monoclorotrifluorometano Monobromotrifluorometano Dicloromonofluorometano Monoclorodifluorometano Triclorotrifluoroetano Diclorotetrafluoroetano Monocloropentafluoroetano Octafluorociclobutano R-12 (73.8%) +R-152(26.2%) R-22(48.8%) + R-115(51.2%) Anhídrido carbónico JONATHAN DIAZ ORTIZ Punto de Ebullición °C +23.8 -29.8 -81.5 -58 +8.92 -40.8 +47.7 +3.5 -38.7 -5.9 -28 -45.6 -78.5 75 • Refrigerantes del grupo 2: • Son los tóxicos o inflamables, o ambas cosas. • El grupo incluye el Amoníaco, Cloruro de etilo, Cloruro de metilo y Dióxido de azufre, pero solo el Amoníaco (R 717) se utiliza aún en cierto grado. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 76 • Refrigerantes del grupo 3: • Estos refrigerantes son muy inflamables y explosivos. A causa de su bajo costo se utilizan donde el peligro está siempre presente y su uso no agrega otro peligro, como por ejemplo, en las plantas petroquímicas y en las refinerías de petróleo. • El grupo incluye el Butano, Propano, Isobutano, Etano, Etileno, Propileno y Metano. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 77 **Grupo II R-717 Media R-30 seguridad R-40 R-611 R-764 R-160 R1130 Amoniaco Diclorometano (Cloruro de Metileno) Cloruro de Metilo Formato de Metilo Anhidrico Sulfuroso Cloruro de Etilo Dicloroetileno -33.3 +40.1 -24 +31.2 -10 +12.5 +48.5 ***Grupo III baja seguridad Etano Propano Butano Isobutano Etileno -88.8 -42.8 +0.5 -10.2 -103.7 29/06/2010 R-170 R-290 R-600 R-601 R-1150 JONATHAN DIAZ ORTIZ 78 Refrigerantes de reemplazo • En vista de las restricciones impuestas en el uso de refrigerantes comunes, los fabricantes han venido buscando nuevas alternativas que cumplan con los nuevos requisitos 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 80 Refrigerante Uso Como cumple los requisitos CFC-11 Para sistemas centrífugos de agua fría No cumple con los requisitos ecológicos ODF=1 CFC-12 Para refrigeradores domésticos y aire acondicionado automotriz No cumple con los requisitos ecológicos ODF=1 R401aMP39 Es un reemplazo de tipo medio para el R12 útil para congeladores refrigeradores, aire acondicionado y refrigeración comercial R401a y R401b son mezclas de HCFC diseñadas para que sean aceptadas en sistemas con R12, ODF de 0.22 y 0.24 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 81 R401bMP66 Es un reemplazo para sistemas Vea el R401a de R12 que operen a una temperatura de evaporación de menos 23 grados centígrados HCFC-22 Utilizado como refrigerante interino será eliminado en el periodo de 2010 a 2030 ODP0.05 HCFC-123 Utilizado como reemplazo del R11 para enfriadores centrífugos 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ Aire acondicionado para comodidad y algún uso como refrigerante y reemplazo de baja temperatura Puede utilizarse como refrigerante interino tiene sin embargo un factor de toxicidad de B1, y algunos fabricantes advierten contra su uso sin capacitación adicional ODP0.02 82 HFC-134a Para refrigeradores y congeladores domésticos, aire acondicionado, reemplazo a largo plazo del R12 Todas las demás propiedades favorables, los compresores que utilicen R134a requieren lubricantes basados en éster de poliol ODP0.0 HCFC-502 Para sistemas de bajas temperaturas Mezcla azeotropica formada por 48.8% de R22 y 51.2% de R115 ODP=0.28. un reemplazo típico es el R404a R-717 Para temperaturas bajas comerciales El amoniaco es un compuesto inorgánico con excelente propiedades para procesamientos y refrigeración toxico e inflamable por su clasificación B2 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 83 ASHRAE Composición Remplaza Tipo Lubricante R 507 R404A R407D R402A R402B R408A R23 R508B R134a R401A R401B R406A R409A R414A R414B R416A R123 R410A R407C 125/143a 125/143ª/134ª 32/125/134a 22/125/290 22/125/290 125/143ª/22 R502 R22 R502 R22 R500 R12low T R502 R502 R502 R13 R13 R503 R12 R12 R12 R500 R12 R12 R12 R12 R12 R11 R22 R22 Azeotropic o Blend Blend Blend Blend Blend Puro Azeotropic o puro blend blend blend blend blend blend blend puro azeotropic o blend Poliol Ester Poliol Ester Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Poliol Ester Poliol Ester Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Mineral o alquibenceno Alquilbenceno o Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Poliol Ester Alquilbenceno o Poliol Ester Poliol Ester Poliol Ester 23/116 22/152ª/124 22/152ª/124 22/142b/600a 22/124/142b 22/124/142b/600 a 22/124/142b/600 ª 123/134ª/600 32/125 32/125/134a Gene tron ® Nombre Químico Fórmula 11 Triclorofluorometano CC13F Enfriadores centrífugas. Solvente de Limpieza 12 Diclorodifluorometano CCl2f2 Refrigeración Comercial. Aire acondicionado automotriz 22 Clorodifluorometano CHCIF2 Refrigeración Temperatura baja, Aire Acondicionado de paquete. 500 Azeotropo CCI2F2/CH3CHF2 Transporte refrigerado Cámaras de Enfriamiento . Vitrinas de Super Mercados. Aplicaciones Industriales Aplicaciones y usos 502 Azeotropo CHCIF2/CCIF2CF3 13 Clorotrifluorometano CCIF3 Ultra bajas Temperaturas. Equipos en cascada. 503 Azeotropo CHF2/CCIF3 Ultra bajas Temperaturas. Equipos en cascada. 114 Diclorotetrafluoroetano C2CI2F4 Enfriadores Centrífugos 85 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 86 CILIDROS DE REFRIGERANTES Los cilindros se fabrican de acero o de aluminio. Es obligatorio que los cilindros que hayan contenido refrigerantes corrosivos y no corrosivos sean probados cada 5 años. Los cilindros para almacenamiento de refrigerantes tienen un vástago que se utiliza para extraer líquidos y otro se utiliza para extraer vapor en una misma válvula en algunas casos. Los cilindros están codificados por color 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 87 29/06/2010 PRODUCTO COLOR R-11 R-12 R-13 AZ-20 R-22 MP-39 AZ-50 MP-66 HP-80 HP-81 R114 R123 R124 R125 R134a R141b R142b R404A R407C R500 R502 R503 Naranja Blanco Azul Claro Rosa Verde Claro Coral Pizarra Mostaza Arena Verde Azul Marino Gris Claro Verde DOT Café Mediano Azul Claro(Cielo) Crema Gris Naranja Café chocolate Amarillo Morado claro Azul Verde JONATHAN DIAZ ORTIZ 89 Código de Colores de Sustancias Refrigerantes 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 91 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 92 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 93 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 94 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 95 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 96 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 97 • EL ODP (OZONE DEPLETION POTENCIAL) es el coeficiente que expresa la actividad sobre la capa de ozono de los productos que contienen cloro, como los CFCs y HCFCs. • Definición del ODP reducción estima de ozono, en régimen establecido para cada unidad de masa de gas emitido por año a la atmósfera en caudal continuo, referido a la de una unidad de masa CFC 11. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 98 El informe técnico del programa de las Naciones Unidas para el medio ambiente de 1991 aporta los valores: Refrigerante CFC11 CFC12 CFC13 CFC113 CFC114 CFC115 HCFC22 HCFC123 HCFC124 HCFC141b HCFC142b 29/06/2010 Tiempo de vida en la atmósfera (años) ODP 60 130 400 90 130 400 15 2 7 8 19 1 1 1 1.07 0.8 0.52 0.055 0.02 0.022 0.11 0.065 JONATHAN DIAZ ORTIZ 99 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 100 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 101 HFCs No agotan el ozono Estratosférico 40 km 25 km Son Gases de efecto invernadero troposfera 15 km Las emisiones están controladas Mediante el Protocolo de Kioto. Otros gases de efecto invernadero según Kioto son: Dióxido de carbono (CO2), metano, óxido nitroso, Perfluorocarburos, hexafluoruro de azufre (SF6) – todos controlados; Ozono, hidrocarburos - no controlados. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 102 CFCs y HCFCs Agotan el ozono estratosférico estratosfera 40 km 25 km Son gases de efecto invernadero 15 km La producción y el Consumo están controlados Por el Protocolo de Montreal. No están controladas sus emisiones. El Agotamiento de la capa de ozono y el Cambio Climático pueden tratarse de forma separada, aunque cientificamente tienen interconexiones. 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 103 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 104 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 105 • COMPORTAMIENTO FRENTE A LOS MATERIALES • Cualquier material empleado en los equipos frigoríficos debe ser resisten a la acción de la materias con las que entre en contacto. Los fluidos frigorigenos no atacan a los materiales utilizados en la instalaciones, sin embargo la presencia de agua loa hace corrosivos en determinadas condiciones por ello se establece una relación de prohibiciones 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 106 Metal Refrigerante prohibido Observaciones Cobre Amoniaco Formiato de metilo Las aleaciones de cobre pueden utilizarse después de un examen de compatibilidad Aluminio Cloruro de metilo Magnesio En general, salvo casos especiales de aleaciones de bajo % Zinc Amoniaco Cloruro de metilo Fluidos frigorigenos clorados Plomo Fluidos frigorigenos clorados Se exceptúa en juntas estaño Hidrocarburos fluorados Con temperaturas de servicio inferiores a – 10°C 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 107 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 108 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 109 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 111 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 112 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 113 Refrigerante R-12 (controlado), camuflado con etiqueta R-134a (permitido) 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 114 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 115 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 116 Amoníaco Aunque el amoníaco es tóxico, algo inflamable y explosivo bajo ciertas condiciones, sus excelentes propiedades térmicas lo hacen ser un refrigerante ideal para fábricas de hielo, para grandes almacenes de enfriamiento, etc., donde se cuenta con los servicios de personal experimentado y donde su naturaleza tóxica es de poca consecuencia. El amoníaco es el refrigerante que tiene mas alto efecto refrigerante por unidad de peso En la presencia de la humedad el amoníaco se vuelve corrosivo para los materiales no ferrosos 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 117 El amoníaco no es miscible con el aceite y por lo mismo no se diluye con el aceite del cárter del cigüeñal del compresor. Deberá usarse un separador de aceite en el tubo de descarga de los sistemas de amoníaco El amoníaco es fácil de conseguir y es el mas barato de los refrigerantes. Su estabilidad química, afinidad por el agua y no-miscibilidad con el aceite, hacen al amoníaco un refrigerante ideal pare ser usado en sistemas muy grandes donde la toxicidad no es un factor importante 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 119 FUGAS DEL NH3 EN UN RECIPIENTE (TANQUE) NUNCA ROCIE AGUA SOBRE UNA FUGA DE AMONIACO LIQUIDO FUGA DE NH3 LIQUIDO - AEROSOL EFECTOS DEL NH3 EN EL CUERPO HUMANO • Quemadura en la piel con NH3 líquido • Exposición del rostro a nube de NH3 aerosol. • Fallecimiento por asfixia y daños en tejidos pulmonares • Deformación de tejidos por NH3 líquido EQUIPO DE SEGURIDAD • Utilice el equipo de protección adecuado EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL • Máscara • Guantes • Botas • Impermeable RECONDENSADO DE LA FUGA DE NH3 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 128 refrigerante Aceite Mineral Aceite Mineral + Alquilbencéni co (Semisintético ) Aceite Alquilben cénico Aceite Éster (Poliol Éster) R-12 SI SI SI SI R-134a NO NO NO SI DI-36 SI SI SI SI R-401A NO SI SI SI R-401B NO SI SI SI R-502 SI SI SI SI M-55 (R404A) NO NO NO SI 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 129 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 130 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 131 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 132 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 133 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 134 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 135 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 136 29/06/2010 Jonathan Diaz 137 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 138 DIFERENCIA DEL R134a EN RELACION AL R12 PRESIÓN DE SUCCION MENOR Considerando la misma temperatura de evaporación el R 134a tiene una presión menor ( cerca de 4PSI para LBP) PRESIÓN DE DESCARGA MAYOR Considerando la misma temperatura de condensación el R 134a tiene una presión mayor ( cerca de 12PSI para LBP) CARGA DE GAS 5 A 30 % MENOR Como el efecto refrigerante del R134a es mayor que el R12 y su densidad es menor, se necesita menos masa del fluido CAPILAR 29/06/2010 5 A 20 % Como el efecto refrigerante del R134a es MAYOR mayor se debe disminuir el flujo del LONGITUD fluido, a través del aumento de la extensión del capilar para LBP JONATHAN DIAZ ORTIZ 139 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 140 29/06/2010 141 • http://www.valycontrol.com.mx/art_tecnicos/ Refrigerantes.pdf • http://www.totaline.com.ar/site/uploads/file_ 4-200652411444-0.pdf • http://www.totaline.com.ar/site/uploads/file_ 7-2007118114423-0.pdf 29/06/2010 JONATHAN DIAZ ORTIZ 142