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Hidráulica & Termofluidos
© UNMSM. Facultad de Ciencias Físicas
ISSN versión impresa 1810-8369

Hidráulica y termofluidos 1999; 1 (1): 15-16



NUEVOS GASES REFRIGERANTES

Ing. Luis Bocanegra Ortiz, Ms. C*


Nos ha tocado vivir una etapa de cambios en el mundo de la refrigeración y del aire acondicionado. Aunque es, actualmente, en el área de la refrigeración donde se encuentran, por ahora, los cambios más críticos. Tal vez para muchos 

de nosotros, nuevas técnicas de manipuleo de los gases refrigerantes tendrán que ser aprehendidas. Y es que hasta hace pocos años en nuestro país, sólo estábamos acostumbrados a utilizar, con mayor frecuencia, gases refrigerantes aparentemente inofensivos a nuestra salud y al medio ambiente, como son el R12, R22 y R11 y R502.

Pero, actualmente, y después de que se comprobara que precisamente estos elementos eran algunos de los que contribuían al agotamiento de la capa de ozono, se vivió una segunda revolución en el mundo de los gases refrigerantes. Así aparecieron los llamados ecológicos. Junto con la llegada de autos modernos y también de las refrigeradoras y congeladoras importadas, aparecieron en nuestro mercado gases refrigerantes como el R134a y el R404a.

Pero también otros, con nombres comerciales pocos conocidos como el HP81, MP39 y MP66 entre otros. Cada uno de ellos tomando una función específica en el aparato frigorífico, algunas veces temporal y en otras, definitiva. ¿Cómo explicar esto? Es precisamente el objetivo de este artículo, indicar algunas pautas que nos permita orientar la función y desempeño de estos nuevos gases refrigerantes en los sistemas frigoríficos.

El principal problema que se presentó cuando aparecieron los nuevos gases refrigerantes llamados ecológicos, fue el de descubrir un aceite lubricante compatible (micsible) con ellos. Pues la inmicsibilidad provocaría que el aceite, después de salir en pequeñas o grandes proporciones, dependiendo de la aplicación, por la descarga del compresor, no retornará al compresor, quedando atrapado en el circuito frigorífico, el condensador o el evaporador.

Creando por un lado la disminución de la eficiencia de los intercambiadores de calor y por otro lado, que el compresor se quede sin aceite y falle por lubricación insuficiente. Figura 1

Así se desarrollaron los aceites sintéticos del tipo éster, adecuados para operar con los gases ecológicos (sin Cloro en su composición). Surge ahora la pregunta: ¿Qué hacer con los sistemas frigoríficos que operan con los gases convencionales como el R12, por ejemplo cuando no existan más estos gases? Pues allí cobran un papel importante las Mezclas. Estas mezclas de gases refrigerantes son mezclas en su mayoría, casi azeotrópicas, y su característica principal es el de evaporar y condensar en un rango de temperatura, a presión constante, y no como los gases puros o mezclas azetrópicas que a presión constante evaporan y condensan a una misma temperatura. Al cambiar de estado se fraccionan, por lo tanto la única manera garantizada de cargar un sistema frigorífico con estos tipos de gases, es haciéndolo en estado líquido.

Estas mezclas (casi azeotrópicas) que son principalmente del tipo HCFCs tendrán un tiempo de vida mayor que el de los CFCs y generalmente operan con aceite lubricante sintético del tipo alquilbenceno.

Estas mezclas (casi azeotrópicas) se utilizan como mencionamos arriba, en equipos cuya adecuación al nuevo gas refrigerante del tipo ecológico (HFCs) es demasiada costosa o imposible por cuestiones de compatibilidad de los nuevos fluidos con los materiales de los componentes frigoríficos.

Así, se observa que se van formando las siguientes parejas de gases refrigerantes?aceites lubricantes: los gases convencionales como el R12, R22 o R502 que operan con aceite del tipo mineral, las mezclas (casi azeotrópicas) básicamente de composición HCFC, utilizadas en las recargas de equipos, operan principalmente con aceite lubricante alquilbenceno y se cargan sólo en fase líquida, y los gases ecológicos (HFC) operan principalmente con aceite lubricante del tipo poliolester. En el caso de aire acondicionado automotivo que utiliza el gas R134a con compresores del tipo abierto es frecuente encontrar aceite lubricante del tipo Polyalkylenglicol (PAG).

Cabe mencionar una característica importante de los aceites sintéticos POE y PAG: Su alta higroscopicidad, esto es, la facilidad con que pueden absorver agua. Al absorver agua (o cloro) y en presencia de calor (que puede ocurrir en el condensador o en el compresor) los aceites POE y PAG, se descomponen originando ácidos y alcoholes, deteriorando el aislamiento del bobinado eléctrico, para el caso de los compresores herméticos y semiherméticos y degradando por otro lado las propiedades lubricantes del aceite. Por eso la importancia de realizar un buen proceso de vacío en el sistema frigorífico (para evaporar cualquier rastro de humedad) y colocar un filtro secador adecuado con el gas refrigerante a usarse.

Mostramos un cuadro resumen de algunos gases refrigerantes alternativos. Los colores identifican al color de las botellas que los transportan.

Es importante seguir las recomendaciones en cuanto al aceite lubricante y al tipo de gas, así sabremos como manipularlos. Probablemente vayan apareciendo nuevas alternativas, pero las que se dislumbran como las alternativas a largo plazo son principalmente el R134a para reemplazar al R 12 y el R404a para reemplazar al R502. Las mezclas (cuasi azeotrópicas) prácticamente no han tenido todavía acogida en nuestro medio. Pues aun existen en el mercado el R12 y R502, además del R22, que teóricamente se podría utilizar unos 30 años más, aunque este periodo se podría acortar debido las presiones internacionales, movimientos ecológicos internacionales, o intereses comerciales. Pero por el momento, en nuestro medio, el R22 es el gas refrigerante que más tiempo permanecería en el mercado, y antes de cambiar un sistema con R12 o R502 a un gas alternativo como el MP66 o HP8 1, en estos momentos, se está prefiriendo hacerlo al R22, tomando siempre las precauciones del caso, sobre todo a baja temperatura donde del R22 puede ocasionar sobrecalentamiento en el motor eléctrico de un compresor hermético o semihermético, si no se tiene un sistema adecuado de enfriamiento.

Así como vemos muchas cosas nuevas nos esperan, sólo la información adecuada y constante nos permitirá trabajar y manipular con seguridad los nuevos gases refrigerantes ecológicos.

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* Universidad Nacional de Ingeniería



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