Refrigerantes

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, 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. Ahora bien, como todo fluido, cada gas refrigerante tiene características intrínsecas que determinan su comportamiento desde el punto de vista termodinámico.

Dentro de estos aspectos, 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.

Importancia de este dato al comprar un aire acondicionado portátil

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 y 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 usada es de 0.02·GWP €/kg de refrigerante para gases fluorados de PCA>150.

Gases refrigerantes que no dañan la capa de Ozono

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.

¿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 ocasionaría la misma cantidad de CO2 en un espacio de tiempo determinado.

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

Refrigerantes ecológicos

Muchos de los fluidos utilizados hoy 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.

Nomenclatura de los fluidos refrigerantes

Puede que al leer nuestras reseñas de aires acondicionados portátiles, sientas confusión respecto a la nomenclatura usada para estos fluidos. Algunos usan nombres comerciales para los fluidos, 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.

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.

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).

Tipos de gas refrigerante

Sea cual sea tu elección de aire acondicionado doméstico, debes elegir también en base al fluido que usa 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.

En base a las diferencias en su composición química y otros atributos, los gases refrigerantes pueden clasificarse en diferentes tipos:

CFC clorofluorcarbonados          

Su estructura molecular contiene cloro, flúor y carbono. Fueron prohibidos por su efecto nocivo a la capa de ozono desde el año 2000. Ej: R-12

HCFC hidroclorofluorocarbonos

Son aquellos que contienen los mismos elementos que los CFH más hidrógeno y cuyo uso también está prohibido en base a su efecto en la atmósfera. Ej: R-22

HFC Hidrofluorcarbonados

Están compuestos por hidrógeno, flúor y carbono pero sin la molécula de cloro, lo cual hace una gran diferencia respecto a su Potencial de calentamiento en la atmósfera. Ej: R-134a, R-407C, R410A. Están permitidos todavía.

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.

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 constantes 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.

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.

El gas refrigerante perfecto

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.

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.

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