Prudencio Ostos Hidalgo - Puesta en marcha y regulación de instalaciones de climatización y ventilación-extracción. IMAR0208

El 1 de enero de 2020 el Reglamento F-Gas prohibió la comercialización de una serie de refrigerantes en función de su alto Potencial de Calentamiento Atmosférico (PCA), que provoca un mayor efecto invernadero sobre el Planeta.

Las empresas fabricantes de refrigerantes están fabricando y desarrollando gases nuevos para la industria frigorífica con un PCA bastante menor para que no provoque el tan dañino efecto invernadero.

El impacto más claro de los refrigerantes es la destrucción de la capa de ozono, pero además también son causantes del efecto invernadero, para ello se utilizan diferentes índices como son TEWI (Total Equivalent Warming Impact), o el PCA (Potencial Calentamiento Atmosférico) y PAO (Potencial Agotamiento de Ozono).

1 TEWI (Total Equivalent Warming Impact): es un parámetro utilizado para evaluar el calentamiento atmosférico producido durante la vida de funcionamiento de un sistema de refrigeración, englobando la contribución directa de las emisiones del refrigerante a la atmósfera con la contribución indirecta de las emisiones de dióxido de carbono resultantes de consumo energético del sistema de refrigeración durante su periodo de vida útil.No es un parámetro específico de los refrigerantes, sino que es de todo el sistema de climatización, pero se calcula a través del PCA de cada refrigerante y el peso del refrigerante que se use para la instalación es muy importante.

2 PAO (Potencial de Agotamiento de la capa de Ozono): parámetro adimensional que mide el potencial de agotamiento de la capa de ozono estratosférico, de la unidad de masa de una sustancia en relación con la del R-11, que se adopta como unidad. Mide el daño que un refrigerante puede hacer en la capa de ozono. Al evaluar el ODP de un refrigerante no solo se tiene en cuenta su composición química, sino también su vida media estimada. Se le asigna al R-11, con tres átomos de Cloro (Cl), que tomamos como referencia, un ODP=1 y al resto de refrigerantes un valor proporcional a éste en función del número de átomos de Cl que contenga. Cualquier refrigerante que no contenga Cl posee un ODP=0.

3 PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico): parámetro que mide el potencial de calentamiento atmosférico producido por un kilo de toda sustancia emitida a la atmósfera, en relación con el efecto producido por un kilo de dióxido de carbono, CO2, que se toma como referencia, sobre un tiempo de integración dado .

Nota

Hay que hacer una observación importante con respecto a los HFCs, ya que aunque tienen un coeficiente PAO nulo, poseen un PCA prácticamente igual que los HCFCs, lo que lleva a plantear si los refrigerantes de origen halógeno son en realidad la solución definitiva.

Sabía que...

El tiempo de integración que se suele utilizar es de 100 años y se indica con PCA 100.

En la tabla siguiente se observan los índices de PAO y PCA de algunos refrigerantes:

No existe un refrigerante ideal, pero para cada instalación hay un frigorígeno, que reúne un mayor número de cualidades, que lo convierten en el más adecuado para la instalación a la que va destinado.

Los refrigerantes deben reunir una serie de características físico-químicas y termodinámicas que hagan seguro su uso.

Características físico-químicas

Ente las características físico-químicas se encuentran:

1 Toxicidad.

2 Inflamabilidad.

3 Explosividad.

4 Posibilidad de detección de fugas.

Estas particularidades van a permitir conocer el grado de seguridad que ofrecen para las personas encargadas de su manejo y para las instalaciones. Los refrigerantes no deben ser tóxicos, ni venenosos, ni explosivos. Deben ser estables, no dañar la capa de ozono ni contribuir al efecto invernadero.

Posibilidad de detección de fugas

Existen refrigerantes que tienen olores característicos y fácilmente reconocibles, como sucede por ejemplo con el amoniaco. Sin embargo, los refrigerantes halogenados no desprenden ningún olor por lo que tradicionalmente, para localizar sus fugas, se han usado detectores de halógenos basados en una placa de cobre al rojo o en una llama que en contacto con el refrigerante cambiaba de color (al reaccionar con el cloro).

Los HFCs no contienen cloro por lo que los aparatos tradicionales para detectar fugas no resultan eficaces. Actualmente se utilizan detectores de tipo electrónico que incorporan un espectrofotómetroque se puede sintonizar para distintos refrigerantes, ya que éstos tienen diferente longitud de onda.

Detector de fugas de refrigerantes con espectrofotómetro

Definición

Espectrofotómetro

Instrumento usado en la física óptica que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones.

Características termodinámicas

Son características termodinámicas:

1 Temperatura de ebullición.

2 Temperatura de congelación.

3 Temperatura crítica.

4 Presión de condensación.

Temperatura de ebullición

Es una característica fundamental del refrigerante y está directamente relacionada con la temperatura ambiente donde esté situado el evaporador. Debe ser baja para que, aún operando a presiones positivas, se pueda tener una temperatura reducida en el evaporador. Hay que asegurarse siempre que la presión de trabajo sea superior a la atmosférica para evitar la entrada de aire y facilitar la detección de fugas.