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2.- Refrigerantes y lubricantes.

Caso práctico: placa de características

El frigorífico que hemos utilizado para hacer el invento disparatado del inicio de esta unidad, con ayuda de un ventilador, tiene la etiqueta de la imagen, en la que vemos algunos datos de interés. En los siguientes apartados responderemos a preguntas tales como ¿qué eficiencia energética tendría? ¿qué tipo de refrigerante lleva dentro? Si se rompe un tubo del serpentín en el condensador de la parte trasera del frigorífico saldrá vapor o líquido?¿es contaminante, combustible o peligroso?

Placa de características de frigorífico doméstico
Placa de características de frigorífico doméstico



EVOLUCIÓN DE LOS REFRIGERANTES

Como has visto, para la máquina frigorífica es fundamental que circule un fluido frigorígeno. Los diferentes gases refrigerantes, por orden de comienzo de su empleo son: amoníaco (NH3), anhídrido carbónico (CO2), anhídrido sulfuroso (SO2), cloruro de metilo, (CH3Cl) y los refrigerantes halogenados, compuestos de carbono, hidrógeno y halógenos. Se llaman halógenos a aquellos elementos que se encuentran ubicados en el grupo 17 de la tabla periódica: Cl, F, Br, I, At y Ts (Cloro, Fluor, Bromo, Yodo, Astato y Teneso). Estos elementos se caracterizan por presentar 7 electrones en su última capa, por lo cual sólo necesitan un electrón adicional para completar la estable configuración de gas noble (regla del octeto).

Amoníaco: Los primeros compresores de amoníaco fueron construidos por Carl von Linde en 1877 en Alemania y, a continuación, por otros fabricantes de Europa y América, donde a partir de 1880 se producían en gran escala. Por sus favorables propiedades energéticas, el amoníaco ha seguido utilizándose para grandes instalaciones hasta la aparición de los refrigerantes halogenados hacia 1950, que compartieron con él su empleo. Hoy en día tiende a extenderse de nuevo, recuperando el amoníaco su puesto frente a los demás refrigerantes.

Anhídrido carbónico o Dióxido de Carbono (CO2): A partir de 1887 se extiende el empleo del CO2 como refrigerante y, debido a su seguridad, se aplica con preferencia en buques frigoríficos, sustituyendo al ciclo de aire que había utilizado hasta entonces. Su empleo continuó en la marina hasta 1940. Posteriormente se abandonó debido a sus altas presiones de funcionamiento, que hacen la instalación pesada y cara. No obstante está resurgiendo. Se conoce también como R-744 y es un refrigerante natural que no daña la capa de ozono.

Anhídrido sulfuroso y cloruro de metilo: Ambos gases refrigerantes se aplicaron a circuitos de pequeña potencia y fueron sustituidos hacia 1940 por los refrigerantes halogenados debido a su toxicidad. El primero es además corrosivo (SO2), y el segundo (CH3Cl), fácilmente inflamable. No se utilizan actualmente.

Refrigerantes halogenados: Los refrigerantes halogenados constituyen una familia de una veintena de gases denominados inicialmente "freones", por el nombre de una marca comercial, pero que tienen una designación numérica, por ejemplo: R-12, o R-245. Los primeros refrigerantes de este tipo se introdujeron en los EE UU hacia 1930, con el empleo del R-12 para los frigoríficos domésticos. Fue seguido de la introducción del R-11 para las grandes unidades con compresor centrífugo para la naciente industria del aire acondicionado. Más tarde, el R-22 fue compitiendo con el amoníaco a partir de los años 1950, y la gama de estos refrigerantes y su empleo ha ido extendiéndose hasta hace poco. Sin embargo, su nivel de contaminación ambiental, la destrucción de la capa de ozono y el efecto invernadero,ha hecho que se replanteen nuevamente los refrigerantes a emplear.

Se habla de «refrigerantes verdes», o refrigerantes de bajo PCA (Potencial de Calentamiento Atmosférico) o GWP (Global Warming Potential). El PCA es una unidad que mide cómo de nocivo es el gas para la atmósfera, así que mientras mayor sea el PCA, más dañino será el gas. Estos nuevos refrigerantes, ​ como el R-407C, el R-134A y el R-410A, tampoco podrán usarse a partir de 2022 para equipos nuevos y está sin determinar la fecha límite de su uso para servicio y mantenimiento. Curiosamente, todo este problema está haciendo que se vuelva la vista hacia los ahora denominados «refrigerantes naturales» como el amoníaco, su aplicación en equipos de refrigeración comercial se ha mantenido hasta hoy en día y muchos profesionales lo consideran como el refrigerante del futuro