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Clasificación de refrigerantesAntes de la introducción de clorofluorocarbonos (CFCs) en la década de los 30, la mayoría de los refrigerantes comúnmente eran utilizados era el aire; el amoniaco; bióxido de azufre; bióxido de carbono, y cloruro de metilo. Hasta que en 1986, los gases hidrocarburos halogenados no tóxicos y no inflamables, con varios potenciales del agotamiento de ozono se empezaron a utilizar en forma casi exclusiva en los sistemas de refrigeración de compresión de vapor para aire acondicionado. 

El impacto del agotamiento de ozono de cloroflourocarbonos y de hidroclorofluorocarbonados (HCFCs) desde que la década de los 80 provocó una decisión mundial para dejar de utilizar estos refrigerantes. Se realizó una nueva clasificación de refrigerantes en seis grupos basados principalmente en el agotamiento de ozono que sería útil para el reemplazo de los cloroflourocarbonos por otro refrigerante alternativo.

Hidrofluorocarbonados (HFCs)

El HFCs contiene sólo hidrógeno, flúor, y átomos de carbón y no contienen átomos de cloro, por lo tanto son ambientalmente seguros y no provocan el agotamiento de ozono. Ellos son designados por el prefijo HFC; HFC-134a que es una alternativa atractiva y a largo plazo para reemplazar Cloroflourocarbono-12 (CFC-12) e intercambiar compresores a tornillos y centrífugos. Además es la alternativa a largo plazo para HCFC-22. El HFC-134a no es inflamable, tiene una toxicidad muy baja, en el estándar de ASHRAE 34-1997 se muestra la calificación de seguridad.

El HFC-134a tiene una masa molecular de 102.3 en vez de CFC-12 que la masa molecular de 120.93. En una temperatura de condensación de 100°F (37.8°C), el HFC-134a"™s se condensa a una presión de 138.83 psia (abs 957kPa.), mientras que en el CFC-12"™s es de 131.65 psia (908 abs de kPa.).

Azeotrópicos HFC

Azeotrópico son mezclas de componentes de múltiple volatilidades que se evaporan y condensan como una sustancia simple y no cambia su composición volumétrica ó temperatura de saturación cuando se evaporan ó condensan a presión constante.

El HFC-507 es una mezcla de refrigerantes de HFC-125/HFC-143a (45/55) de agotamiento de ozono igual a cero. Es un refrigerante alternativo a largo plazo para reemplazar al cloroflourocarbono 502 (CFC-502) y CFC-12 en sistemas de refrigeración de baja temperatura cuya temperatura de evaporación es de 10°F (12.2°C). y necesita un lubricante sintético de petróleo. Según el estándar ANSI de ASHRAE 34- 1997, HFC-507 se permiten las designaciones alternativas para el HFC-507A, que es una mezcla de refrigerantes de HFC-125/HFC-143a (50/50). Los resultados de las pruebas que compararon el CFC-502, y, la capacidad de refrigeración de HFC-507 estaban entre 0.95 y 1.05. El HFC-507 tuvo una eficiencia de energía de 0.87 a 0.97 comparado al CFC-502.

Semi azeotropico

Son refrigerantes con características similares a los Azeotrópicos . El HFC es una mezcla refrigerante de agotamiento de ozono cero y tiene los cambios bastante pequeños en la temperatura volumétrica de composición o la de saturación. El semi azeotropico o HFC-404A y HFC-410A requieren un lubricante sintético en vez del petróleo mineral y no son tóxicos ni inflamables con una clasificación de la seguridad de A1/A1.

El HFC-404A es un refrigerante alternativo a largo plazo para el CFC-502 y el CFC-12, ambos en sistemas de refrigeración de baja temperatura. El HFC-404A tiene una temperatura de 0.9°F (0.5°C) durante la evaporación y una temperatura de 0.6°F (0.33°C) durante la condensación.

En el año 1995 se comparó al HFC-404A con el CFC-502 y resultó que el HFC-404A tuvo la misma evaporación levemente más alta la capacidad de condensación y más baja la evaporación de las temperaturas. La eficiencia de la energía es de 0.89 a 0.99 y se encontraron en la evaporación diferente temperaturas Tev y, al bajar la Tev, baja la proporción de la eficiencia de energía, a causa de la proporción más alta de la presión de compresor.

El HFC-410A es una mezcla de HFC-32/HFC-125 (50/50) con agotamiento de ozono cero y un HGWP de 0.43. Es un refrigerante alternativo a largo plazo para reemplazar HCFC-22 y el CFC-502. El HFC-410A tiene una temperatura de 0.2°F (0.11°C) durante la evaporación y la  condensación. El desplazamiento de compresor, cfm/tonelada (L/kW de s), para el HFC-410A está acerca del 50 por ciento menos que para el HCFC-22; y la presión de descarga para 130°F (54.4°C) está acerca de 490 psia (3379 abs de kPa.), que es mucho más alta que la del HCFC-22. Para una eficiencia de energía más alta, los fabricantes de este refrigerante recomiendan utilizar compresores rotativos.

Zeotrópico HFC

Son mezclas de componentes de múltiple volatilidades que se evaporan y condensan como una sustancia simple y "œsi" cambia su composición volumétrica ó temperatura de saturación cuando se evaporan ó condensan a presión constante.El HFCs es las mezclas refrigerantes de agotamiento de ozono de cero que tiene la temperatura más alta durante la evaporación y la condensación. El zeotrópico HFC-407A y HFC-407C requieren también de un lubricante sintético de petróleo, en vez del petróleo mineral; y son no tóxicos ni inflamables con una clasificación de la seguridad de A1/A1.

El HFC-407A es una mezcla de HFC-32/HFC-125/HFC 134a (20/40/40) con agotamiento de ozono de cero con un HGWP de 0.49. Es un refrigerante alternativo a largo plazo para el CFC-502 y CFC-12 en sistemas de refrigeración de baja temperatura. El HFC-407A mostró una reducción en la transferencia de calor en el evaporador de un sistema de baja temperatura durante las pruebas. El desempeño del sistema de HFC-407A era el más bajo comparado con el HFC- 404A y el HFC-507.

El HFC-407C es una mezcla de HFC-32/HFC-125/134a (23/25/52) de agotamiento de ozono de cero con un HGWP de 0.38. Es un refrigerante alternativo a largo plazo para reemplazar HCFC-22 y CFC-502. Las comparaciones entre el HFC-407C y el HCFC-22 durante las pruebas dieron como resultado que para enfriar y calentar, la proporción de la capacidad varió de 0.93 a 1.06, y la de energía de 0.94 a 0.97. Los coeficientes de calor de transferencia en un tubo durante la evaporación y la condensación dieron valores del 85 a 95 por ciento.

El HCFCs y su Zeotrópico HCFCs contienen hidrógeno, cloro, flúor, y átomos de carbón y no son completamente halogenados. El HCFCs tiene una vida mucho más corta que los cloroflourocarbonos y causa mucho menos agotamiento de ozono (0.02 a 0.1 ODP) y son designados por el prefijo HCFC. Su consumo se planifica para ser reducido empezando gradualmente desde el año 2004 y descartarlo completamente en el 2030 en los países en vías de desarrollo.

El HCFC-22 tiene un ODP de 0.05 y un HGWP de 0.40, no es inflamable y tiene una  clasificación de seguridad A1. También es parcialmente miscible con el petróleo mineral.
En 40°F (4.4°C), su evaporación es de 82.09 psia (566 abs de kPa.), y en 100°F (37.8°C) la presión de condensación es de 201.5 psia (1389 abs de kPa.). El HCFC-22 tiene un desplazamiento más pequeño de compresor entre el HCFCs y cloroflourocarbonados. Todos estos factores lo hace una alternativa provisional para reemplazar CFC-12. HCFC-22 que eran refrigerantes utilizados en unidades pequeñas y de tamaño mediano en la década de los 90 en los Estados Unidos.

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Comentarios   

+1 #1 marcelo1342 19-10-2010 15:27
my buen articulo muchas gracias
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