refrigerante de gas

¿Qué son los refrigerantes y cuál es su importancia en el proceso de climatización?

Si has leído cómo funcionan los aires acondicionados cuyo sistema se basa en la compresión, sabrás que todos comparten el uso de una sustancia conocida como refrigerante. Si quieres saber qué son los gases refrigerantes para aire acondicionado, cómo funcionan y cuáles son los más ecológicos, sigue leyendo.

¿Qué son los gases refrigerantes?

Una sustancia refrigerante es, en sentido amplio, cualquier materia, cuerpo o sustancia que sirva como medio de enfriamiento, absorbiendo calor de un punto a otro. En el caso de los sistemas de refrigeración mecánica, un gas refrigerante es la sustancia frigorígena que se encarga de absorber calor en la zona de baja presión y cederlo en la opuesta, mientras cambia su estado físico de líquido a vapor y viceversa.

Gracias a este principio, el ciclo de refrigeración de cualquier aire acondicionado u otro sistema puede reducir significativamente la temperatura ambiental tras circular este fluido. Pero como todo fluido, cada gas refrigerante tiene características intrínsecas que determinan su comportamiento desde el punto de vista termodinámico.

Los gases refrigerantes son una de las razones por las que el aire acondicionado puede enfriar. Sin embargo, también son un fluido delicado cuyo uso genera impacto ecológico. Dentro de estos aspectos propios de cada gas, las propiedades físicas juegan un papel fundamental y son las que en mayor medida determinan su factor de potencia frigorífica.

Este factor se relaciona con la capacidad frigorífica efectiva respecto a la cantidad de metros cúbicos que deben desplazarse en un circuito frigorífico y ser aspirados por el compresor, para lograr el efecto deseado. Así, a mayor factor de potencia frigorífica, menor consumo energético y por ende, mayor eficiencia.

Tipos de gases refrigerantes para aire acondicionado

Sea cual sea tu tipo de aire acondicionado doméstico y automotriz, debes saber elegir qué gas refrigerante es más conveniente emplear en el aparato. Actualmente, la industria de la refrigeración tiene el reto de seguir buscando fluidos cada vez más ecológicos, pues se siguen aplicando las restricciones progresivas que se impusieron en los tratados ambientales vigentes.

Basándose en las diferencias de su composición química y otros atributos, los gases refrigerantes para aire acondicionado y refrigeración pueden clasificarse en diferentes tipos:

1. Derivados halogenados saturados

Son un tipo de gas refrigerante que procede del etano, metano y propano, pero también usa átomos de cloro y flúor en sustitución parcial o total del hidrógeno. De esta forma, los podemos clasificar de la siguiente manera:

  • CFC: Su estructura molecular contiene cloro, flúor y carbono, y se denominan clorofluorocarbonados. Fueron prohibidos por su efecto nocivo a la capa de ozono desde el año 2000. Un ejemplo de CFC son los R-11, R-12, etc.
  • HCFC: Son aquellos que contienen los mismos elementos que los CFH pero con más hidrógeno. Se denominan hidroclorofluorocarbonos y su uso también está prohibido con base en su efecto en la atmósfera. Ejemplo de HCFC: R-22.
  • HFC: Se denominan hidrofluorcarbonos y están compuestos por hidrógeno, flúor y carbono. No tienen moléculas de cloro, lo cual hace una gran diferencia respecto a su potencial de calentamiento en la atmósfera, por lo tanto, están permitidos hasta el 2022 (fecha aplicable para equipos nuevos). Usualmente se usan en sistemas de refrigeración grandes como los equipos utilizados en los supermercados.  Ejemplo: R-134a, R-407C, R410A.
  • PFC: estos se denominan perfluorocarbonos y contienen moléculas de flúor y carbono solamente. Similar al interior, es un compuesto que no daña la capa de ozono y su uso sigue permitido.
  • Halones: por último, se encuentran los halones. Se denominan hidrobromofluorocarbonos porque están compuestos por hidrógeno, bromo, flúor y carbono. Debido a que tienen moléculas de carbono, también están prohibidos. 

2. Refrigerantes simples

Esta clasificación no se relaciona con la composición química de los fluidos, sino por su uso puro y sin mezclas. Son pocos los gases simples usados como refrigerantes, pues es difícil hallar fluidos que estando en estado puro sirvan para la transferencia de calor de manera eficiente y además cumplan los estándares de seguridad y rendimiento energético que exige la legislación actual.

Los refrigerantes simples son también, azeotrópicos en vista de que su punto de evaporación no varía.

3. Mezclas azeotrópicas

Son refrigerantes compuestos formados por dos o más sustancias, pero que se unen de una forma tal, que se comportan como un solo fluido puro y simple; incluso, manteniendo un punto de condensación constante y cuya composición se mantiene durante los cambios de estado. Ej: El R-410A y el R-507, aunque no son azeotrópicos en un sentido estricto, se comportan como tal.

4. Mezclas zeotrópicas

La palabra zeótropo se deriva de zein = hervir y tropos = cambiar. De allí, se deduce que este término se refiere al tipo de mezclas refrigerantes que no mantienen sus propiedades inalteradas en los cambios de estado físico. Así, su evaporación y condensación no son constantes a una determinada presión. Es decir, cambian al hervir.

5. Hidrocarburos saturados e insaturados

Son un grupo de compuestos que pueden utilizarse como gases refrigerantes para aires acondicionados. Una pequeña parte de este grupo forma parte de mezclas que podrían ser usadas como sustituto de los CFC y HCFC. Un ejemplo es el gas butano o R-600 que es un compuesto sustituto del R-416A.

En el caso de los hidrocarburos insaturados, sucede lo mismo. Pues podrían ser un sustituto de los HCFC y CFC por ser menos tóxicos. El propileno o R-1270 podría ser un compuesto minoritario del R-411B.

¿Quieres recargar de gas refrigerante tu aire acondicionado? Esto es lo que declara la Normativa F-Gas

Hasta este punto, ya ha quedado claro que los gases refrigerantes son compuestos químicos que sirven para alterar su estado físico y obtener frío de él. Pero como todo compuesto químico que es, habrás notado que algunos no están permitidos y otros sí. 

Quizás ahora te estés preguntado: ¿cuál es el objetivo de esta información?, y es sencillo. Podrías ser multado por usar o comercializar gas refrigerante prohibido. Es por ello que mereces saber cuáles han sido restringidos en estos últimos años.

A lo largo de los años se ha ido restringiendo el uso de muchos refrigerantes. Tan solo el 1 de enero de 2020 se implementó nueva Normativa y restricciones contra las aplicaciones de estos compuestos. La Normativa F-Gas es la encargada de fijar un calendario para la eliminación gradual de su uso. Es por ello que cada cierto tiempo publican una fecha límite de comercialización de los HFCs. A estos últimos se les considera PCA.

¿Qué es el PCA?

El PCA significa potencial de calentamiento atmosférico y hace referencia al grado de toxicidad que tiene el gas para la atmósfera. También se le conoce como Global Warming Potential o GWP por sus siglas en inglés. Cuanto mayor sea el número de PCA, más perjudicial será el gas.

Ahora bien, ¿Cómo se calcula el GWP o PCA? Es estandarizado, medido y actualizado por el IPPC y se calcula haciendo una comparación o contraste del efecto del refrigerante en la capa de ozono respecto al efecto que ocasiona la misma cantidad de CO₂ en un espacio de tiempo determinado.

Importancia de este dato al comprar un aire acondicionado

Los refrigerantes y uso han sido moderados y por algunas leyes. A saber:

  • El reglamento F-Gas (UE) 517/2014 del Parlamento Europeo y del Consejo de 16 de abril de 2014 sobre los gases fluorados de efecto invernadero.
  • La Ley 16/2013, Art. 5. Impuesto sobre gases fluorados de efecto invernadero.
  • Estas leyes persiguen la eliminación total o parcial de gases fluorados de alto PCA y nos atañen a todos en mayor o menor medida.

También implica que al recargar un sistema de refrigeración, el coste será variable en función del tipo de gas que utilice. La tasa empleada es de 0.02·GWP €/kg de refrigerante para gases fluorados de PCA>150.

Gases refrigerantes que no dañan la capa de Ozono

Como puedes ver, hay cientos de pruebas donde los refrigerantes con un alto PCA se han ido reemplazando gradualmente por otras sustancias menos dañinas. Tal es el ejemplo de los refrigerantes fluorados, que son una de las sustancias más usadas como refrigerante para aire acondicionado. 

refrigerantes para aire acondicionado ecológicos

De hecho, no contiene fecha límite de uso, por lo que no deberías preocuparte por esto. También existen otras alternativas de gases fluorados como los A2L (R32) que tiene un PCA casi nulo. Asimismo, también existen gases no fluorados, como el isobutano (R-600a), el propano (R-290), el amoniaco (R-717) y el propileno (R-1270).

Los gases no fluorados tienen la ventaja de no tener fecha límite de aplicación. El amoniaco es uno de los gases más antiguos y utilizados por la humanidad. Hoy en día su uso se ha extendido aún más, tanto que los especialistas lo consideran como el gas refrigerante del futuro.

El Amoniaco es el pasado, el presente y el futuro en las plantas de refrigeración y frío

Roberto Aguiló

¿Cuales son los refrigerantes para aire acondicionado ecológicos?

Muchos de los fluidos usados hoy en día, aunque no posean cloro y se consideren inocuos como el R-410A, serán sustituidos en el futuro por gases más ecológicos como: R513A, R450A, R152a, R1234yf, R1234ze(E) y el R32.

¿Cuál es el gas refrigerante perfecto para tu aire acondicionado?

El gas ideal o perfecto en este sentido sería uno capaz de ceder al condensador todo el calor que absorbe en el evaporador. Sin embargo, aunque la industria de los refrigerantes y un buen número de equipos científicos se han dado la tarea de buscar el ideal, ninguno lo logra al 100%. Más bien, siempre arrastran consigo cierta cantidad de calor reduciendo su eficiencia.

El refrigerante más recomendable para los sistemas de aire acondicionados

En este punto es necesario recordar que el GWP Global Warming Potential o PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico) es un valor que sirve para medir el nivel de impacto que ocasiona una sustancia determinada en la atmósfera y su contribución al efecto invernadero. 

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De modo que, este valor es un claro indicativo de cuán perjudicial es una sustancia para la capa de ozono. Por eso, si quieres comprar un aire portátil respetuoso con la atmósfera, elige uno que use como refrigerante: Propano o gas natural. R-32, R410A, o los llamados refrigerantes ecológicos.

¿Cuáles son los refrigerantes para aire acondicionado más utilizados?

Actualmente, los aires acondicionados domésticos usan en mayor medida el gas refrigerante R410A, por ser una sustancia poco dañina. Sin embargo, en el 2022 deberá ser reemplazado por el gas R32, debido a que tiene un PCA mayor a 150.

¿Sabías que aunque son muy pocos los aires acondicionados que usan R32? este emite un 75% menos de gases de efecto invernadero.

En cuanto a otros refrigerantes para aire acondicionado, el R134a también es uno de los más empleados, especialmente en las industrias y automóviles. Ahora bien, aunque tiene un índice de contaminación bajo, es necesario mencionar que ya tiene un nuevo sustituto, y es el R1234yf. 

El gas R1234yf está diseñado para sistemas de aire acondicionado para autos, emite menos gases de efecto invernadero y su capacidad de enfriamiento, así como su eficiencia energética es la misma que la anterior. El único inconveniente es su precio, pero claro, si tu auto tiene este tipo de gas no deberás cambiarlo por uno más económico.

Esto no quiere decir que si tienes el gas R134a tendrás que reemplazarlo por el R1234yf, si no que deberás saber que este es el gas que han estado incorporando los últimos autos del mercado.

Clasificación de los refrigerantes de aires acondicionados

Clasificación por toxicidad

Los refrigerantes pueden clasificarse de acuerdo a su grado de toxicidad, y también a su grado de inflamabilidad. Por ejemplo, organismos como Underwriter’s Laboratories, Inc. (UL) y National Board of Fire Underwriter’s (NBFU) en Estados Unidos, han clasificado los refrigerantes de acuerdo a su toxicidad en 6 grupos, siendo el 1 el más tóxico y va menguando hasta llegar al 6.

Clasificación por inflamabilidad

Este aspecto se relaciona directamente con su capacidad de entrar en combustión. En Europa, la organización National Refrigeration Safety Code (NRSC) se encargó de separarlos en 3 grupos según este criterio.

Clasificación mixta

Las organizaciones American National Standards Institute (ANSI) y la American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc. (ASHRAE), crearon una clasificación mixta que se conoce como la norma ANSI/ASHRAE 34-1992.

Refrigerantes para aire acondicionado que quedarán prohibidos según la Normativa F-GAS

Muchos de los gases que hasta ahora están permitidos, en el año 2022 quedarán prohibidos por la Normativa europea F-GAS pero solo para los nuevos equipos de refrigeración de uso comercial, así como las centrales frigoríficas de multicompresor de más de 40 kW utilizadas para uso comercial. Cualquier sistema de refrigeración distinto a los mencionados queda exento de la normativa.

A continuación, conoce todos los gases refrigerantes para aire acondicionado con fecha límite de uso:

R-410A

Hace poco mencionamos que es un gas refrigerante fluorado libre de cloro. También es muy utilizado en aires acondicionados grandes, como los que se usan en los centros comerciales. Pues bien, aunque no es tóxico ni inflamable, su uso no estará permitido, debido a que cuentan con un PCA= 1975.  Como sustituto de este gas, se encuentra el R32 y el R452b.

R-134A

Es ampliamente utilizado en aires acondicionados para autos y en menor medida, para frigoríficos y propelentes de aerosoles. Es libre de cloro y no daña la capa de ozono. Pero como tiene un índice PCA=1430, será reemplazado por un refrigerante de PCA menor a 150 para equipos de 40 kW, como el R-152A o R1234yf (en caso de aires nuevos para automóviles).

R-407A

Es el sustituto perfecto de los gases R-22, R-408A, DI-44 y HP80. Tiene un PCA= 2017 y es una mezcla de gases HFC no azeotrópicas utilizadas en equipos de trabajo a temperaturas medias y bajas. Aunque libera pocos gases nocivos a la atmósfera deberá ser reemplazado por una sustancia de menor PCA.

R-407F

Se trata de un gas refrigerante del tipo HFC. Aunque tiene un bajo potencial de calentamiento atmosférico y ofrece un mayor rendimiento en todos los equipos, tiene un PCA=1825 y deberá ser sustituido por una sustancia menos contaminante. 

R-449A

Es un gas HFO que funciona como reemplazo de los gases R-404A y R-507. Sin embargo sigue teniendo un PCA mayor a 150, por lo que deberá ser retirado para los nuevos equipos industriales y comerciales. 

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Nomenclatura de los fluidos refrigerantes

Puede que al leer nuestras reseñas de aires acondicionados portátiles u otros, sientas confusión respecto a la nomenclatura usada para estos fluidos. En algunos sitios, usan nombres comerciales para los gases refrigerantes, pero lo cierto es que la única forma legal y responsable de nombrarlos es por sus siglas y es un derecho del consumidor conocer con exactitud qué clase de gas usa el aparato que desea comprar.

Es tú derecho conocer qué gas o fluido refrigerante usa el aire acondicionado que quieras comprar y por ello, esa información debe estar en la etiqueta.

Esta nomenclatura se relaciona con la fórmula química del compuesto, y de allí, la importancia de saber bien cuál usa cada aire acondicionado y mantener la etiqueta identificadora del producto en buen estado (ya sabes, por sí las fugas).

La letra R, significa refrigerante, y luego, los números se relacionan con la fórmula química. Este sistema de identificación no es arbitrario. Ha sido estandarizado y regulado por la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers).

Saber cómo funciona tu aire acondicionado es importante, pero saber qué gas refrigerante usa, es aún mas importante. Ahora que ya sabes todo lo relacionado a los gases refrigerantes para aire acondicionado, ¿qué esperas para incorporarlo en tu equipo? Revisa nuestras reviews en donde hallarás los mejores aires acondicionados portátiles con refrigerante R32, R410A y R290.

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