CLASE 4- Composición química de los nuevos refrigerantes R-32 y R-454b

Clase 4: Composición Química de los Refrigerantes y sus Propiedades
En esta cuarta clase, exploraremos la composición química de los refrigerantes y cómo sus propiedades afectan su desempeño en los sistemas HVAC. También explicaremos la diferencia entre refrigerantes zeotrópicos y azeotrópicos, así como sus niveles de toxicidad e inflamabilidad.

Clasificación Química de los Refrigerantes
Los refrigerantes están compuestos por diferentes mezclas químicas que determinan su eficiencia, seguridad y compatibilidad con los sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Entre los más utilizados, encontramos:

🔹 Hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) – Ejemplo: R-22 (ya en proceso de eliminación por su alto impacto ambiental).
🔹 Hidrofluorocarbonos (HFCs) – Ejemplo: R-410A (sin impacto en la capa de ozono, pero con alto GWP).
🔹 Hidrofluoroolefinas (HFOs) y Mezclas A2L – Ejemplo: R-32, R-454B (bajo GWP, alta eficiencia y ligera inflamabilidad).

Refrigerantes Zeotrópicos y Azeotrópicos
Los refrigerantes pueden clasificarse según su comportamiento en la evaporación y condensación:

1️⃣ Refrigerantes Zeotrópicos
✅ Son mezclas de dos o más componentes con diferentes puntos de ebullición.
✅ Durante la evaporación y condensación, los componentes cambian de fase a diferentes temperaturas.
✅ Requieren una carga precisa, ya que si hay fuga, los componentes se separan, afectando el rendimiento del sistema.
✅ Ejemplo: R-407C, R-404A.

2️⃣ Refrigerantes Azeotrópicos
✅ Son mezclas homogéneas de refrigerantes que se comportan como un solo compuesto.
✅ Se evaporan y condensan a una única temperatura, sin separación de sus componentes.
✅ Son más estables y fáciles de manejar.
✅ Ejemplo: R-507A, R-410A.

Propiedades Clave de los Refrigerantes
Cada refrigerante tiene propiedades específicas que determinan su desempeño y seguridad:

Presión de operación: Determina la eficiencia del sistema. Refrigerantes como el R-32 tienen una presión mayor que el R-410A, lo que mejora la transferencia de calor.
Capacidad de refrigeración: Influye en la eficiencia energética.
Compatibilidad con aceites: Algunos refrigerantes requieren aceites sintéticos específicos para su correcto funcionamiento.
Impacto ambiental: Se mide con el GWP y el ODP (Potencial de Agotamiento del Ozono).
Presiones de los Refrigerantes
Uno de los aspectos más importantes al trabajar con refrigerantes es conocer sus presiones de operación, ya que afectan el diseño y mantenimiento de los sistemas HVAC. Cada refrigerante tiene una presión específica en función de su temperatura y composición química.

Ejemplo de Presiones Comunes en Refrigerantes
A continuación, te presento una tabla con las presiones aproximadas de algunos refrigerantes populares en presión manométrica (psig) a 70°F (21°C):

Refrigerante Tipo Presión de Succión (psig) Presión de Descarga (psig)
R-22 (HCFC) Alta 60-70 250-280
R-410A (HFC) Alta 110-130 350-400
R-32 (A2L) Alta 110-130 350-400
R-454B (A2L) Alta 105-125 330-370
R-290 (Propano) (A3) Alta 50-60 180-200
R-134a (HFC) Media 20-30 130-150

Consideraciones sobre la Presión de los Refrigerantes
✅ Los refrigerantes A2L como el R-32 y R-454B tienen presiones similares al R-410A, lo que facilita la conversión de equipos y su mantenimiento.
✅ El R-22 tiene una presión más baja en comparación con el R-410A y los nuevos refrigerantes A2L, por lo que la transición a estos requiere modificaciones en los sistemas.
✅ Refrigerantes inflamables como el R-290 (Propano) operan a presiones más bajas, pero requieren medidas de seguridad adicionales.

✅ Es fundamental revisar las presiones de cada refrigerante para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas y evitar fallas.​

Clasificación por Niveles de Inflamabilidad y Toxicidad
Los refrigerantes también se evalúan en términos de seguridad, utilizando la clasificación de ASHRAE:

✅ Inflamabilidad (A1, A2, A2L, A3)

A1: No inflamable (Ejemplo: R-410A).
A2: Ligeramente inflamable.
A2L: Inflamabilidad reducida, pero requiere medidas de seguridad (Ejemplo: R-32, R-454B).
A3: Altamente inflamable (Ejemplo: Propano R-290).

✅ Toxicidad (A o B)

A: Baja toxicidad (Ejemplo: R-32, R-454B).
B: Alta toxicidad (Ejemplo: Amoniaco R-717).
Resumen de la Clase
En esta clase, hemos visto cómo la composición química de los refrigerantes impacta su rendimiento y seguridad, la diferencia entre mezclas zeotrópicas y azeotrópicas, y las propiedades clave que determinan la elección de un refrigerante en la industria HVAC.

Al finalizar, los técnicos comprenderán cómo seleccionar y manejar correctamente cada tipo de refrigerante, asegurando eficiencia y cumplimiento con las normativas.