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Comprendiendo el deslizamiento de temperatura del refrigerante

Importancia del deslizamiento de temperatura y conceptos relacionados.

Todos los técnicos en refrigeración son conscientes de la utilidad que tiene una tabla de presión vs temperatura a la hora de realizar su trabajo, sin embargo, no todos entendemos la forma correcta de leerlas. Para ello explicaremos los conceptos de los famosos puntos de rocío y burbuja, y las diferencias entre los refrigerantes puros y las mezclas.

En los refrigerantes más comunes, la temperatura del serpentín se puede leer a partir de la escala de temperatura que muestra el indicador o calibrador, facilitando su medición, sin embargo, en los otros refrigerantes, la tarea se vuelve un poco más complicada debido al deslizamiento de temperatura.

El deslizamiento de temperatura del refrigerante determinará la forma que tomará la Tabla de Presión vs. Temperatura. Por lo tanto, es necesario revisar de manera rápida los principales conceptos básicos sobre el tema:

  • El deslizamiento ocurre porque los diferentes gases que componen una mezcla de refrigerantes poseen diferentes temperaturas de ebullición, lo que genera que las composiciones de la fase líquida y vapor sean diferentes dentro de un sistema cerrado.
  • Debido a las diferencias de temperatura, los gases más volátiles se evaporan primero, generando que la temperatura de ebullición de la fase líquida vaya aumentando cada vez que se evapora más producto.
  • La temperatura de evaporación promedio se ubica entre la temperatura en la que el refrigerante comienza a hervir a la entrada del dispositivo de expansión y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
  • El deslizamiento de temperatura promedio es usado para comparar el punto de ebullición en cada refrigerante y con ello obtener la misma temperatura promedio del serpentín.
  • El deslizamiento de temperatura en el condensador ocurre de la misma manera que en el evaporador, pero el proceso es revertido a medida que los componentes se condensan en diferentes escalas en la entrada y la salida.
  • El punto de burbuja es la temperatura donde aparece la primera burbuja de un líquido que comienza a hervir, mientras que el punto de rocío es la temperatura donde aparece la primera gota de líquido de un vapor que se empieza a condensar.

Para entender de manera gráfica los conceptos, se muestran a continuación dos diagramas que representan la evaporación/Condensación de un compuesto puro y una mezcla.

Para un componente puro, solo observamos un punto donde un vapor comienza a cambiar a estado líquido; o un líquido comienza a cambiar a vapor. Mientras ocurre el cambio de estado, la temperatura se mantiene constate. Esto es debido a que la energía requerida para realizar el cambio de fase se consume en su totalidad, evitando cambios en la energía interna del compuesto.

Como podemos observar en la gráfica para una mezcla zeotrópica, al ocurrir primero el cambio de estado de los compuestos más volátiles, la temperatura a lo largo del cambio de fase empieza a va en aumento hasta que se ocurre la evaporación/condensación en su totalidad.

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Eliminación del Refrigerante 22 en México, lo que debes de saber.


Sobre la Eliminación o “Phase out” del HCFC-22

Hasta los años 80, el HCFC-22 era el gas más utilizado en los equipos de aire acondicionado y refrigeración, además fue ampliamente utilizado como gas propelente en la industria cosmética, médica e industrial.  Sin embargo, de acuerdo a las investigaciones de Mario Molina, premio Nobel en química, en conjunto con su equipo de investigación, se descubrió que los gases que contienen cloro en su estructura química (incluido en HCFC-22) poseen un efecto negativo en la capa de ozono dado a conocer con el nombre de agotamiento del ozono; que se describe como la destrucción molecular del ozono que se encuentra en la estratosfera.


La capa de ozono estratosférica funciona como un escudo contra los dañinos rayos ultravioleta B emitidos por el sol, por lo que el desgaste provocado por el agotamiento del ozono tiene repercusiones graves en la salud de los seres humanos, provocando un aumento en los casos de melanomas en la piel, cáncer en los ojos, cataratas, supresión del sistema inmunológico, etc.

Es por la razón anterior que en 1987 se negoció el Protocolo de Montreal para la protección de la capa de ozono, entrando en vigor a partir del 1 de enero de 1989. De acuerdo a este protocolo, los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) se eliminarán de manera paulatina hasta su eliminación completa en el 2030, incluyendo el HCFC-22.

En el caso de México, la salida del CHFC-22 se ve de manera progresiva, comenzando en el año 2013 hasta el 2030 de acuerdo al protocolo.

Plan de Reducción/Phase-Out de R22 emisivo en la República Mexicana acordados. Porcentajes Disponibles (Base 2013) por Periodos de Tiempo.

Sin embargo, es importante recalcar que el agotamiento del ozono no es el único problema ambiental al que nos enfrentamos en la actualidad. Desde el 1997 los principales países industrializados se comprometieron a ejecutar un conjunto de medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, logrando establecer el protocolo de Kioto en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

El objetivo del protocolo de Kioto es la reducción de las emisiones de seis tipos de gases de efecto invernadero y que son la principal causa del calentamiento global. Dentro de los gases mencionados se encuentran los hidrofluorocarbonos, que abarcan a la gran mayoría de los gases refrigerantes.

El HCFC-22 cuenta con un potencial de calentamiento global relativamente alto, provocando que exista mayor presión para su salida del mercado.

Las conclusiones serían las siguientes:

En el Mediano y Largo Plazo. La opción que tenemos los involucrados en el área de refrigeración ante la salida del HCFC-22 en el mediano plazo es optar por el uso de sustitutos para los diferentes segmentos de refrigeración, tales como el R-422D, R-410A, R-404A, R-407C o Performax LT (R-407F).

En el Corto Plazo. Es muy importante recalcar que todavía tendremos el HCFC-22 en el mercado por al menos 10 años más, por lo que como expertos debemos hacer un análisis de factibilidad completo antes de elegir un sustituto o sugerirle uno a nuestros clientes. 

Es muy importante advertir que en México existen vendedores y compañías con tan poca ética laboral que proporcionan fechas de salida falsas a los expertos HVACR con la finalidad de lograr “ventas rápidas“. ¡No te dejes sorprender!, la próxima vez que te digan que el R22 “esta prohibido” o “ya no se produce” estarás mejor enterado y podrás refutar esta falsa información.

Comparativa entre Sustitutos del R22: Genetron 407C vs MO99 donde se observa que el 407C tiene un mejor desempeño en cuanto a Capacidad vs MO99 e incluso vs R22.

 


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En Quimobásicos nos interesa mucho tu opinión, ya que nos ayuda a brindarte un mejor servicio, por favor no dudes en hacernos saber cualquier comentario, critica o sugerencia que tengas sobre la empresa, los productos, o nuestras publicaciones.

 

Quimobásicos Eco® Flush 1233zd ¡La última generación de productos de limpieza para refrigeración ya está disponible en México!

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El Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado es el más reciente lanzamiento de Quimobásicos en México para los especialistas HVACR. El Quimobásicos Eco© Flush HFO-1233zd presurizado forma parte de una nueva generación de productos de alta tecnología que llegan con la finalidad de sustituir el uso del HCFC-141b en la limpieza de sistemas de refrigeración y aire acondicionado.

El Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado es parte de la nueva generación de químicos llamados hidro-fluoro-olefinas (HFOs), este nuevo agente de limpieza es especialmente respetuoso con el medio ambiente gracias a que cuenta con un ultra bajo potencial de calentamiento global (GWP) de “1”, el cual es 99.9% más bajo que el contenido en el HCFC-141b (GWP=725); además de ello el nuevo Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado es amigable con nuestro planeta dado que no contribuye al agotamiento de la capa de ozono gracias a que tras su liberación en la atmósfera este se desintegra en 26 días debido a su composición, lo que le otorga un nulo valor de ODP (“Potencial de Destrucción del Ozono” de valor ~0).

Dentro de los beneficios generales que tiene el uso del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado pueden enumerarse los siguientes:

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El Quimobásicos Eco® Flush 1233zd puede ser utilizado en la limpieza de componentes de sistemas de aire acondicionado y refrigeración entre los que se incluyen:

  • Aires acondicionados en aplicaciones comerciales y residenciales
  • Sistemas de refrigeración comercialv
  • Equipos de enfriamiento (Chillers)
  • Refrigeración y aire acondicionado de sistemas de transportes, como automóviles, camiones, autobuses y trenes
  • Refrigeración y Aire Acondicionado de sistemas Aeroespaciales, como aviones y helicópteros

La formulación del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado ha demostrado en la práctica poseer una combinación que le permite ser considerado un solvente de desempeño superior compatible con la gran mayoría de aceites y lubricantes usados en el mercado de la refrigeración y el aire acondicionado; además de ello, al trabajar con el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado los expertos tienen la certeza de tener en sus manos un producto seguro de utilizar puesto que no es inflamable de acuerdo a estándares reconocidos internacionalmente (ASTM E-681).

Acorde a la filosofía de innovación de Quimobásicos, el nuevo producto Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado llega a nuestra red de distribuidores para complementar el catálogo de productos HFOs de última generación respetuosos del ambiente y el ozono de nuestro planeta. Este se una la gama de productos HFOs disponibles en México actualmente que cuenta entre sus filas con el Solstice 1234yf y el Solstice N40, cuyos principales enfoques son el aire acondicionado automotriz y la refrigeración comercial, respectivamente.

El Quimobásicos Eco© Flush 1233zd presurizado es un agente de limpieza efectivo para una gran variedad de aceites, lubricantes, sólidos y ácidos entre los que se hallan los siguientes:

  • Aceites de hidrocarburos
  • Aceites minerales
  • Lubricantes y grasas
  • Aceites de silicón
  • Aceites de bombas de vacío
  • Fluidos hidráulicos
  • Aceites y grasas floradas
  • Glicol
  • Acrílicos
  • Fluidos de soldadura líquida

El desempeño de limpieza del Quimobásicos Eco© Flush 1233zd presurizado es prácticamente igual al del HCFC-141b y muy superior a otras alternativas actualmente utilizadas, como lo podemos observar en la siguiente tabla de eficiencia de limpieza:

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El Quimobásicos Eco© Flush 1233zd presurizado es además compatible con los elastómeros y polímeros comúnmente utilizados tales como el PET, PTFE, policarbonato, Viton® y Neopreno; además de ello es también compatible con la mayoría de los metales como aluminio, cobre, titanio y aleaciones de magnesio/aluminio.

Recuerda que muy pronto estará disponible en la red de distribuidores de Quimobásicos, por lo que si te interesa te sugerimos contactar a tu distribuidor más cercano (ver distribuidores aquí). También, si te quedan algunas dudas sobre este nuevo desarrollo de Quimobásicos siempre puedes consultar a nuestros expertos; por correo electrónico al email asesor.quimobasicos@cydsa.com o si lo prefieres también puedes consultarnos en las redes sociales oficiales de Quimobásicos: FacebookTwitter; o acercarte a nosotros a través de la sección de contacto en nuestra renovada página web.

 

Gas refrigerante para equipos de aire acondicionado, Genetron AZ20 (R-410A)


Gas refrigerante para equipos de aire acondicionado, Genetron AZ20 (R-410A)

En Quimobásicos estamos muy conscientes de las dudas que surgen en relación al uso y naturaleza de algunos de nuestros productos.

Es por ello que en esta ocasión nos dimos a la tarea de aclarar algunas de las preguntas más frecuentes respecto al gas refrigerante R410A, comercializado por Quimobásicos bajo la marca registrada Genetron® AZ-20.

1. ¿Se puede reconvertir un equipo que contiene R 22 a R 410A?

No, el R410A es un refrigerante de características muy distintas al R 22 y los equipos que funcionan con este refrigerante (R 410A) son de especificaciones y funcionalidades muy diferentes; de entre las variables más notorias podemos mencionar las distintas presiones de trabajo y los aceites.

2. ¿Cuál es la diferencia de presión entre el R 410A y el R 22?

El R 410A es uno de los gases refrigerantes con mayores presiones, el incremento es aproximadamente un 60% superior en comparación a las del R 22. Por ejemplo, la presión de R 22 lado de baja (60 a 70 psig) lado de alta (160 a 180 psig) R 410A lado de baja (120 a 130 psig) lado de alta (350 a 370 psig).

3. ¿Cómo se debe recuperar el R 410A de un sistema?

Siempre que se retire la carga total (hasta que haya vacío en el sistema) puede ser en la fase de vapor o líquido.

4. ¿Qué ocurre en caso de fuga de R-410A?

El R-410A es una mezcla casi azeotrópica, es decir que se comporta casi como si fuera un refrigerante puro. En el caso de fugas en un sistema prácticamente la composición del producto NO cambia, lo óptimo es volver a hacer la recarga del producto hasta completar la carga original.

5. ¿Qué tipo de aceite se utiliza con el R-410A?

El refrigerante R-410A solamente se debe utilizar con lubricante polioléster (POE). Te recomendamos revisar con el fabricante del compresor la información sobre su viscosidad.

6. ¿Qué precauciones se deben de tomar con el aceite polioléster (POE)?

El aceite polioléster (POE) es muy higroscópico, es decir absorbe rápido la humedad del ambiente. Esta humedad absorbida por el aceite es responsable de la degradación del mismo. Si dejamos una lata de aceite polioléster abierta, al cabo de unos minutos (máximo 12 minutos) el aceite habrá absorbido la humedad del medio ambiente. Por esta razón, se recomienda dejar tapadas las latas de aceite cuando no se utiliza o buscar una bomba de aceite.

7. ¿Qué tipo de tubería se emplea con el R-410A?

Debido a las presiones con las que trabaja el R-410A siempre es recomendable utilizar tuberías de cobre de buena calidad. En cualquier caso, las tuberías de cobre más utilizadas como son las de 1/4, 3/8 y 1/2 de diámetro, su espesor debe de ser siempre igual o superior a 0.80 milímetros.

8. ¿Cuál es la composición química del R-410A?

El R 410A es una mezcla casi azeotrópica de dos gases HFCs: HFC 32 (50%) y HFC 125 (50%).

9. ¿Cómo se debe de extraer el refrigerante R-410A de un CNR (Cilindro No Retornable)?

El R 410A solo se debe extraer del cilindro en la fase de líquido y es necesario invertir (voltear) el CNR para asegurar este efecto. Es importante recalcar que nunca debemos cargar el sistema, ni extraerlo en la fase de vapor, ya que esto provocará que tengamos un cambio en su composición másica.

Para mayor información al respecto de temas relacionados puedes consultar a nuestro equipo de asesores al correo electrónico asesor.quimobasicos@cydsa.com o si lo prefieres también puedes consultarnos en las redes sociales de Quimobásicos: FacebookTwitter; o acercarte a nosotros a través de la sección de contacto en nuestra renovada página web.

Factores importantes de un refrigerante


Factores importantes de un refrigerante

En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre cómo funcionan los gases refrigerantes. Antes que nada tenemos que entender que un gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.

Esto nos lleva a la pregunta, ¿qué es y cómo se mide el calor?
– El calor es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor).
– Todo objeto tiene cierta cantidad de energía, esta energía es medida en BTUs (British Thermal Unit).
– La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura.
– Existen 3 tipos de energía: Potencial, Cinética, e Interna

Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia
La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo der material.
Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:

Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:

1. CAPACIDAD: El refrigerante debe de contar con la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas.

2. EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?

3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.

4. GWP (Global-warming potential): ¿Cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero? Nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.

5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante.

6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.


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