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

Ejemplo

Los puntos de ebullición de algunos fluidos frigorígenos a una presión de 1,013 bar, son:

1 R-12: -29 ºC.

2 R-134a: -26,2 ºC

3 R-507A: -46,7 ºC

4 R-508B: -88,3 ºC

5 R-407A: -45,2 a -38,7 ºC

6 R-410B: -51,5 a -51,4 ºC

Nota

En las mezclas zeotrópicas y azeotrópicas existe el fenómeno del deslizamiento que consiste en una diferencia de temperatura entre el comienzo de la ebullición y la desaparición de la fase líquida.

Temperatura de congelación

Interesa que sea lo más baja posible, y más aún que la temperatura del evaporador, ya que no se puede utilizar un refrigerante que se congele a la temperatura de trabajo de este.

Temperatura crítica

Debe ser elevada, ya que si fuera baja, se incrementaría la presión en el condensador y sería necesario utilizar un condensador con gran superficie de intercambio.

Presión de condensación

Debe ser lo suficientemente baja para que determine la robustez del compresor y del condensador.

En cuanto a las propiedades que se tendrán en cuenta a la hora de elegir un tipo de refrigerante u otro, se enumeran las siguientes:

1 Volumen específico.

2 Caudal másico.

3 Solubilidad en agua.

4 Solubilidad en aceite.

Volumen específico

Se entiende como el volumen ocupado por unidad de masa de un material. En concreto, para fluidos refrigerantes el volumen específico que interesa es el del vapor del refrigerante, que será el que determine la capacidad del compresor.

Recuerde

El refrigerante debe tener un volumen específico bajo en la fase de vapor, y un volumen específico alto en la fase líquida.

Caudal másico

Para el cálculo de la potencia frigorífica se debe conocer su caudal másico, entendido este como la cantidad de materia (refrigerante) que se tiene dentro del circuito. El caudal másico del refrigerante depende de la presión y entalpía del mismo, en cada parte de nuestro sistema, ya sea en el evaporador o en condensador, que son las partes del sistema donde se producen los cambios de estado.

Definición

Presión

Fuerza que actúa sobre una superficie.

Entalpía

Es la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.

Solubilidad en agua

Los refrigerantes como el R-134a, R-407C y el R-410A, presentan una afinidad muy elevada por el agua. Esto significa que son capaces de absorber la humedad del ambiente, y que esta humedad se puede introducir dentro del circuito, generando un grave problema porque el agua reacciona con los aceites a base de éster y forman ácidos que dañan los bobinados de los motores. Para evitar que exista humedad en el circuito debe hacerse un vacío en la instalación antes de cargarla de fluido frigorígeno. Los gases refrigerantes con baja solubilidad presentan menos problemas en las instalaciones que los que tienen gran solubilidad.

Definición

Ésteres

Son compuestos orgánicos en los cuales un grupo orgánico alquilo (simbolizado por R’) reemplaza a un átomo de hidrógeno (o más de uno) de un ácido oxigenado.

Solubilidad en aceite

La miscibilidad es una propiedad muy importante. El fluido frigorígeno debe de ser completamente miscible con el aceite refrigerante para asegurar que éste sea arrastrado por el circuito frigorífico, retornando al cárter del compresor. El aceite es la sustancia que lubrifica las partes en movimiento del compresor, y si la miscibilidad no es buena, el compresor puede quedar sin aceite provocando un fallo importante en la instalación.

La miscibilidad varía con el estado del fluido frigorígeno siendo buena cuando el refrigerante está en estado líquido, y mala cuando está en estado vapor.

Al respecto de la calidad de los refrigerantes, el reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas indica en la IF-02 lo siguiente:

Los distribuidores-fabricantes de refrigerantes deberán suministrar junto al refrigerante, el certificado de calidad del mismo acreditativo de su composición química concreta, así como su ficha de seguridad.

Según esto, es este certificado de calidad suministrado por el distribuidorfabricante el documento que garantiza que la composición química del frigorígeno es la que debe ser. También deberán de facilitar la ficha de seguridad de cada refrigerante, donde se especifican los diversos riesgos que entrañan su manejo.

Al considerar la pureza de un refrigerante hay que tener presente que se mantenga su composición química y su estabilidad, la influencia que tenga sobre la duración del compresor y la del resto del sistema, su comportamiento termodinámico, y el control del sistema de refrigeración, de manera que los contenidos en agua, sulfuros y componentes reactivos, se encuentren por debajo de los niveles de garantía para estos productos.

Si se piensa que el refrigerante puede contener humedad, deben tomarse muestras y comprobar que esta no está presente, ya que puede ocasionar graves problemas en el compresor y en elementos del circuito frigorífico.

En los refrigerantes formados por mezclas debe verificarse que la composición del fluido no ha cambiado, sobre todo después de una fuga en la que puede descomponerse la mezcla, ya que el frigorígeno no mantendrá las propiedades originales.

Los refrigerantes son productos potencialmente peligrosos que se presentan en recipientes a presión, y cuyo manejo puede provocar riesgo laboral. Por eso en su manipulación, transporte y almacenaje habrá que tener presente lo que indiquen los diferentes reglamentos aplicables según las circunstancias presentes.

En este apartado se tomará como referencia el Real Decreto 552/2019 por el que se aprueban el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias. También se tendrán en cuenta la ITC MIE APQ-5 y la ITC MIE APQ-10 del Reglamento de almacenamiento de productos químicos, Real Decreto 656/2017 y el Real Decreto 115/2017 por el que se regula, entre otras, la comercialización y manipulación de gases fluorados y equipos basados en los mismos.

Los fluidos frigorígenos siempre serán manipulados por personal profesional habilitado en plantilla de las empresas frigoristas, que estarán autorizados para realizar operaciones de recuperación, limpieza y reutilización de refrigerantes, evitándose cualquier peligro a personas o bienes, así como su emisión a la atmósfera.

En el manual de instrucciones de la instalación se incluirán las indicaciones relativas a la manipulación del refrigerante y los riesgos asociados a dicha actividad.