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Grupos comunes de refrigerantes

Plantas de refrigeración

Vemos  un resumen rápido de los grupos comunes  de refrigerantes que están en uso o que se han utilizado en el pasado.

Agua, R-718

La mayoría de los procesos de refrigeración usan ya sea un ciclo de absorción o un ciclo de compresión de vapor. Los ciclos de absorción comercial típicamente utilizan agua como refrigerante con una solución de sal tal como el bromuro de litio como absorbente.

El agua como refrigerante no es tóxica, no es inflamable, es abundante, etc. . Es un refrigerante natural. El reto para los enfriadores de absorción es que aún un ciclo de absorción de doble efecto sólo tiene un coeficiente de rendimiento (COP) ligeramente mayor que 1 (los enfriadores centrífugos tienen COPs mayor de 5). Desde un punto de vista del análisis del ciclo de vida, los enfriadores de absorción requieren una investigación exhaustiva para determinar si ofrecen una solución financiera viable.

Desde el punto de vista del medio ambiente, el uso de agua como refrigerante en general, es muy bueno.  Un bajo valor de COP podría indicar que una mayor cantidad de combustibles fósiles se requiere para operar un enfriador de absorción en lugar de un enfriador centrífugo. Esto no está sin embargo garantizado, ya que las máquinas de absorción utilizan combustibles fósiles directamente, mientras que los enfriadores eléctricos operan con electricidad, una fuente de energía secundaria. La elección de cuál usar se verá afectada, en realidad, por cómo se genera la electricidad.

El amoníaco, R-717

El amoníaco (NH3) es un refrigerante natural y considerado como uno de los más eficientes. Es uno de los únicos refrigerantes "originales" que siguen en uso hoy en día. Es utilizado en los procesos de compresión de vapor, típicamente con compresores de desplazamiento positivo. El Estándar 34 ASHRAE lo clasifica como un refrigerante B2 (mayor toxicidad – inflamabilidad inferior ). El  estándar 15 ASHRAE requiere consideraciones especiales de seguridad para plantas de refrigeración de amoníaco. El amoníaco es utilizado en su mayoría en aplicaciones industriales, aunque hay muchas  grandes instalaciones de aire acondicionado comerciales que lo utilizan también.

Dióxido de carbono, R-744

El dióxido de carbono (CO2) es un refrigerante natural. Su uso fue eliminado a fines del siglo pasado, pero una nueva investigación dirigida a usarlo otra vez se encuentra actualmente en camino. Se utiliza en los procesos de compresión de vapor con compresores de desplazamiento positivo.  La presión requerida de condensación es de más de 900 psig a 32,22 °C (90 °F), lo que es un desafío. Además, el punto crítico es muy bajo y la eficiencia es pobre. Sin embargo, puede haber aplicaciones, tales como la refrigeración en cascada, donde el CO2 será útil.

Hidrocarburos

El propano (R-290) e isobutano (R-600a), entre otros hidrocarburos, pueden ser utilizados como refrigerantes en el proceso de compresión de vapor. En el norte de Europa, alrededor del 35% de los refrigeradores se basan en hidrocarburos. Estos pueden tener baja toxicidad y buena eficiencia pero son altamente inflamables. Esta última cuestión ha limitado severamente su uso en América del Norte donde los códigos de seguridad actuales restringen su uso.

Los clorofluorocarbonos (CFCs)

Hay muchos clorofluorocarbonos (CFCs), pero los más comunes para el aire acondicionado son R-11, R-12, R-113 y R-114. Los CFCs estaban en uso popular hasta mediados de los años ochenta. La producción de CFC fue eliminada por el Protocolo de Montreal en los países desarrollados en 1995. Todavía están siendo fabricados y utilizados en los países en desarrollo (pero está programada su eliminación en breve). Se utilizan en los procesos de compresión de vapor con todos los tipos de compresores. Los CFC comunes son estables y seguros (para los estándares de refrigerantes), no inflamables y eficientes. Pero por desgracia,  han dañado la capa de ozono.

Los hidroclorofluorocarbonos (HCFC)

Los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) han estado en uso casi tanto tiempo como los CFCs. El HCFC-22 es el refrigerante más ampliamente utilizado en el mundo.  El HCFC-123 es la sustitución provisoria para el CFC-11. Se utilizan en los todos los procesos de compresión de vapor con todos los tipos de compresores. El HCFC-22 es eficiente y clasificado como A1 (baja toxicidad - sin propagación de llama). El HCFC- 123 es eficiente y clasificado como B1 (elevada toxicidad - sin propagación de llama).

Al igual que los CFC, estos refrigerantes se están eliminando según lo requerido por el Protocolo de Montreal. La producción ha sido limitada, y pronto se reemplazará en los países desarrollados. Los países en desarrollo también tienen un calendario de eliminación, pero en una línea de tiempo prolongado.

Hidrofluorocarbonos (HFC)

Los hidrofluorocarbonos (HFC) son refrigerantes relativamente nuevos cuya prominencia se  produjo con el desplazamiento de los CFCs. Los HFCs no tienen potencial de agotamiento del ozono (ODP = 0). El HFC-134a es el sustituto del CFC-12 y R-500. Se utilizan en procesos de compresión de vapor con todos los tipos de compresores. Los HFCs  comunes  son eficientes y clasificados como A1 (baja toxicidad  - sin propagación de llama).

 

 

 

 

 

 

 
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