Category H.- Refrigerantes y Lubricantes

VIII.- Refrigerantes y Lubricantes

Refrigerantes (R12 y R134a)

Se sabe que la función principal del dispositivo de climatización es producir frío captando el calor del aire ambiente, como todo fluido absorbe calor, los fluidos frigoríficos son empleados en la climatización por su gran capacidad de absorción de calor. Estos fluidos deben reunir una serie de características para que su efectividad sea óptima:

  • Características favorables de presión y temperatura para conseguir que las presiones no sean demasiado elevadas en el condensador ni demasiado bajas en el evaporador
  • Valor de calor latente de evaporación elevado para poder conseguir un mayor efecto frigorífico
  • Valor de la temperatura crítica lo suficientemente elevado para evitar que el compresor comprima el fluido hasta una presión por encima de la presión crítica, en cuyo caso no se produciría cambio de estado en el condensador
  • Temperatura de evaporación inferior a la temperatura ambiente
  • Seguridad contra el peligro de incendio y de explosión
  • Estabilidad química y compatibilidad con los materiales que componen el circuito
  • Baja toxicidad para evitar daños a las personas que los manipulan
  • Miscibilidad con el aceite lubricante empleado

 

Tipos de fluidos:

  • CFC: CLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R12, R11, R502): Están compuestos de cloro, flúor y carbono. Contribuyen a la destrucción de la capa de ozono
  • HCFC: HIDROCLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R22, D124): Están compuestos de cloro, flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen a la destrucción de la capa de ozono y al recalentamiento del planeta por el efecto invernadero.
  • HFC: HIDROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R134a, ISCEON 49): Está compuestos de flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen al recalentamiento del planeta por el efecto invernadero

 

El  R12 (Freón 12)

Refri 33El diclorodifluormetano (C Cl2 F2) denominado R-12 o Freón 12 es un fluido caracterizado por un alto calor de evaporación. Pertenece a la familia de los Clorofluorocarbonos, CFC. Su punto de ebullición se encuentra a –29.4 ºC a presión atmosférica. Presenta una elevada estabilidad a altas temperaturas y no reacciona con la mayor parte de los metales (excepto el zinc y el magnesio), además no deteriora la goma de las tuberías, sin embargo en presencia de agua es altamente corrosivo, ya que la reacción produce ácido clorhídrico. En condiciones normales es un gas incoloro, con un ligero olor y no produce manchas. Es miscible con los aceites lubricantes minerales, tomando las precauciones necesarias en el dimensionamiento de las tuberías con el fin de asegurar el retorno del aceite al compresor.

En condiciones normales no es inflamable ni explosivo, tanto en estado líquido como gaseoso, sin embargo si se pone en contacto con una llama o con un metal muy caliente se descompone en gas fosgeno (gas mostaza) que es un gas muy venenoso, además no se debe poner en contacto este fluido con los ojos, ya que se pueden producir congelación.

Desgraciadamente este compuesto alcanza rápidamente las capas altas de la atmósfera, donde se encuentra el ozono, O3, se sitúan a una altura aproximada de 15 km. y pueden permanecer durante 120 años. Debido al efecto de los rayos ultravioletas, se produce la degradación química del R-12, liberándose las moléculas de cloro, que reaccionan con el ozono, capturando un átomo de oxígeno, disminuyendo la concentración de ozono en esa zona. Una molécula de cloro puede destruir entre 50000 y 100000 moléculas de ozono. La capa de ozono que rodea la tierra a nivel de la estratosfera asegura la protección contra los rayos

ultravioletas, que atacan al organismo humano y a la vida vegetal y animal. Además, esta capa limita el efecto invernadero, manteniendo el equilibrio térmico del planeta mediante la reflexión de los rayos infrarrojos hacia la tierra. Así pues, la destrucción de esta capa de ozono provocaría la penetración de los rayos UV, con el consiguiente riesgo para la salud, así como el recalentamiento del planeta.

El R134a:

Refri 34La alternativa al R-12 es el tetrafluoroetano (CH2F-CF3), que pertenece a la familia de los Hidrogenofluorocarbonos (HFC), su punto de ebullición es de –26.3 ºC a presión atmosférica, presenta así mismo una baja toxicidad, de la misma forma que el R-12, no es inflamable en condiciones normales, pero sin embargo es corrosivo en presencia de agua, ya que se produce ácido fluorhídrico, no es miscible con aceites minerales, sino con aceites sintéticos PAG (glicol polialcalino). El tamaño de sus moléculas es inferior a las del   R-12, por lo que la posibilidad de fugas es mayor. Las características termodinámicas de este compuesto son similares a las del R-12, posee un

elevado calor latente de vaporización, cambia de estado a presiones poco elevadas y su temperatura de evaporación es apropiada para los sistemas de climatización.

En cuanto a los efectos medio ambientales, al no tener cloro en su composición, el R134a es inocuo para la capa de ozono, sin embargo también contribuye al efecto invernadero, aunque en menor medida que el R-12. Su tiempo de permanencia en la atmósfera también es más reducido, en torno a 15 años.

 

Comparativa entre ambos fluidos:

 

En la tabla siguiente se pueden observar algunas características físicas para ambos fluidos:

Refri 35

Aceites Refrigerantes (R12 y R134a)

La función de los aceites utilizados en refrigeración es la misma de los demás lubricantes, crear una capa de deslizamiento entre las partes en movimiento para evitar la fricción y el desgaste, así como también lubricar todas las partes móviles dentro del sistema. Pero debemos recordar que las condiciones dentro de un sistema de refrigeración son totalmente diferentes a las de medio ambiente, por tal razón se hace necesario un lubricante con características especiales:

  • Primero el aceite debe de ser incongelable, para soportar las temperaturas dentro del evaporador, así como tener una buena tolerancia al calor para soportar las temperaturas dentro del condensador.
  • El lubricante debe de ser refinado con la finalidad de que pueda mezclarse perfectamente con el refrigerante sin crear emulsiones, ya que es este el que lo transporta por todo el sistema, para que pueda realizar su función de lubricación.
  • El Aceite debe de ser deshidratado  para eliminar el agua, ya que esta crea una combinación altamente corrosiva con los componentes del refrigerante.
  • Debe de respetar la integridad de los componentes, evitando las corrosiones y asegurando una buena unión de las juntas y tuberías.

Existen dos tipos básicos de aceites empleados en la refrigeración automotriz, los de base mineral, los cuales pueden ser de origen parafinicos o naftenicos y de base sintética, los del tipo polialquilen glicol (PAG) o poliol ester.  Los primeros son empleados con el refrigerante R12, mientras los segundos son empleados con el refrigerante R134a. Nunca deben de mezclarse los aceites, sin importar el tipo que sea, ya que cada uno posee características individuales y únicas. Tampoco deben de emplearse aceites que no correspondan con el refrigerante, ya que estos deben de mezclarse para proporcionar una lubricación adecuada.

Propiedades de los Aceites:

Aceite Sintético PAG

Aceite Mineral

  • Compatible con el 134ª
  • Buen índice de viscosidad
  • Excelente pode lubricante
  • Higroscopia alta
  • Agresivo con los metales elastómeros y plásticos en presencia de agua
  • Compatible con el R12
  • Buen índice de viscosidad
  • Excelente pode lubricante
  • Higroscopia muy débil
  • Agresivo con los metales elastómeros y plásticos en presencia de agua
  • Compatible con el R12
  • Buen índice de viscosidad
  • Excelente poder lubricante
  • Higroscopia muy débil
  • Agresivo con los metales elastómeros y plásticos en presencia de agua

 

Viscosidad del Aceite.- el grosor del lubricante a utilizar dependerá de las holguras de los componentes en el sistema, especialmente en el compresor, el cual es el más afectado con la viscosidad del aceite. El 46,100 y 125 son los grados más empleados para los aceites sintéticos PAG y el refrigerante 134a.

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