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Sustitutos de R-22: ¿Cuáles son los mejores? Comparativas de Capacidad, Eficiencia y Potencial de Calentamiento Global (PCG).

Sustitutos de R-22: ¿Cuáles son los mejores? Comparativas de Capacidad, Eficiencia y Potencial de Calentamiento Global (PCG).

Factores a tomar en cuenta.

La preocupación del cambio climático en nuestro planeta es un factor importante que los prestadores de servicio debemos tener en cuenta. En el caso de los refrigerantes, el índice para medir la oscilación del cambio climático se llama Potencial de Calentamiento Global (Global Warming Potential, GWP). La industria y los gobiernos buscamos corregir esta situación mediante la sustitución paulatina de los refrigerantes que contengan GWP alto por algunos otros cuyo índice sea menor.

Otro de los factores relevantes a tomar en cuenta es que los refrigerantes desarrollados como sustitutos para el R-22 usualmente tienen una pérdida de capacidad y eficiencia la cual los fabricantes en ocasiones no terminamos de comunicar al técnico.

Escuchando lo que muchos técnicos nos piden, les recordamos lo siguiente:

  • Alta capacidad y eficiencia = ahorro monetario ($)
  • Bajo Potencial de calentamiento global (o GWP, por sus siglas en inglés) = CUIDADO DEL PLANETA

Refrigeración Baja Temperatura.

Los expertos debemos estar alerta ante las cualidades y capacidades de estos llamados “sustitutos”. En el sector de BAJA TEMPERATURA podemos encontrar entre estos refrigerantes sustitutos algunos como son el R-427A, R-407A, R-407F (Genetron Performax LT), y el R-438A.

En algunos casos estos refrigerantes pueden funcionar como “Drop-in” (esto significa que sólo requieren que reemplacemos el refrigerante y podrían trabajar con cualquier lubricante); lo anterior suena muy conveniente, pero no quiere decir que el sistema tendrá la misma capacidad o eficiencia.

En un análisis termodinámico realizado con el Software Genetron Propiedades (descargable AQUÍ) podemos observar cómo en algunos casos hay pérdida de capacidad del refrigerante, la cual en algunos otros está alcanza hasta un 19% menos capacidad como es el caso del R-438A (también conocido en el mercado como MO99).

El refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el que presenta mejor capacidad y eficiencia en esta prueba, esto se debe a que no requiere ajustar ni reemplazar la válvula de expansión, por consecuencia este refrigerante trabaja manteniendo el mismo caudal del refrigerante.

 

El segundo factor que debemos cuidar es el Potencial de Calentamiento Global que contienen los refrigerantes Hirofluorocarbonos (HFC). En este rubro el desempeño de los refrigerantes antes mencionados es determinante y muy claro: los tres refrigerantes “sustitutos” R-427A, R-407A y R-438A (MO99) exceden en más de 20% el Potencial de Calentamiento Global del R-22, mientras que el R-407F (Genetron Performax LT)es el único refrigerante de los analizados que muestra un Potencial de Calentamiento Global menor al R-22.

Esto se observa claramente en la siguiente gráfica la cual muestra los Valores de GWP del Reporte Número 5 (AR5) del IPCC:

 

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Valores de Potencial de Calentamiento Global (PWC) del Reporte número 5 (AR5) del IPCC

En el caso del potencial del calentamiento global podemos observar claramente que el refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el único con un índice menor al R-22, todos los demás refrigerantes revisados presentan un índice GWP mayor, representando una amenaza en contra de los esfuerzos globales de prevención del calentamiento global.

 

Otras actividades complementarias sugeridas.

Aunque creamos que sólo hay que reemplazar el refrigerante al usar los gases antes mencionados, también debemos de considerar otros factores adicionales para asegurarnos de mantener la capacidad del sistema, por ejemplo:

  • No se debe ajustar la Válvula de Expansión (VXT), pues vamos a tener el mismo flujo másico y el mismo caudal de refrigerante a la entrada de la Válvula de Expansión.
  • Se debe mantener el mismo sobrecalentamiento y sub enfriamiento.
  • Las presiones de operación deben ser similares a las del R-22 (no deberá incrementarse la presión ni la temperatura del compresor, sobre todo en la descarga).
  • El glide (o la diferencia entre la temperatura de vapor y la temperatura del líquido a la misma presión) es casi la misma en estos refrigerantes.

No debemos de olvidar que los servicios a equipos no consisten únicamente en recarga de refrigerante (ajustes de presiones), y tampoco debemos olvidar que el refrigerante residual no debe liberarse a la atmósfera (ventear).

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GENETRON® 407C, un magnífico sustituto del R-22

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El Genetron® 407C es una mezcla ternaria de HFC-32/HFC-125/HFC-134a, el cual recibió por parte del estándar ASHRAE-34 la asignación del nombre de Refrigerante 407C..

Este refrigerante hace la función de reemplazo del R-22 sin perjudicar la capa de ozono, y constituye el mejor sustituto para sistemas que operan con Refrigerante 22 (HCFC-22) en diversas aplicaciones de aire acondicionado estacionario tales como: Mini Split, unidad de paquete, unidades divididas, bombas de calor, enfriadores de agua, y para los sectores de Residencial, Comercial e Industrial.

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Consideraciones relativas al mantenimiento Genetron® 407C

El 407C es un producto que se puede utilizar para reconvertir con éxito sistemas que contengan Refrigerante 22 existentes. A diferencia de los fluidos puros y los azeótropos, las mezclas alcanzan la ebullición y la condensación a temperaturas diferentes para distintas presiones. La variación de esas temperaturas se denomina deslizamiento de temperatura. El Genetron® 407C tiene deslizamientos de temperatura moderadamente, entre 5 y 7 °C en función de la presión. Por otra parte, los técnicos deben utilizar un dispositivo estrangulador (válvula de paso) para evitar que cuando el sistema esté operando llegue líquido al compresor y que se produzcan daños en el mismo.

tabla2Los aceites que comúnmente operan con refrigerantes *HCFC (R22) son aceites  alquilbencenos los cuales NO son compatibles con refrigerantes libres de cloro como son todos los **HFC, como  el Genetron® 407C, por este motivo es necesario de extraer el 95% de lubricante alquilbenceno y sustituirlo por lubricante Polioléster.

*Hidro-Cloro-Fluoro-Carbono.
**Hidro-Fluoro-Carbono.

 

El mejor sustituto de sistemas que operan con R 22

 

TABLA DE SATURACIÓN R407C.

tabla3El Genetron® 407C se puede utilizar como sustituto de sistemas que contengan R 22, pero debes recordar que estas condiciones antes descritas operan para enfriadores de desplazamiento positivo sin intercambiadores de calor inundados. Como el Genetron® 407C es una mezcla con deslizamiento de temperatura, no es recomendable utilizarlo en enfriadores con evaporador inundado.

¿Por qué decimos que es el mejor sustituto?

El Genetron® 407C mantiene un mejor punto de ebullición de – 45.5°F a diferencia del R22 que es de – 41.5 °F con un peso molecular para el Genetron 407C de 86.2 y refrigerante 22 de 86.5 mantienen muy similar sus propiedades físicas por lo cual podrá operar SIN NECESIDAD DE HACER CAMBIOS de sistemas que operan con VXT ó Capilar.

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Si quieres conocer más sobre este producto, te dejamos el enlace a donde podrás encontrar su ficha técnica, hoja de seguridad y las especificaciones generales y particulares del Genetron® 407C, sólo da ¡CLICK AQUÍ!

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¿Por qué debemos utilizar la bomba de vacío?

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La herramienta más adecuada para hacer el vacío de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado es una bomba confiable, también hay otras herramientas que ayudarán a realizar el proceso de evacuación de una manera mas eficiente.

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En muchas ocasiones, no le damos la importancia de hacer el vacío en los sistemas de refrigeración o aire acondicionado para extraer la humedad o gases no condensables como el aire. Es común ver que cuando se instala un equipo de aire acondicionado tipo mini split, sólo purgamos las tuberías con el mismo refrigerante, o hacemos el vacío con los compresores herméticos utilizados para los refrigeradores domésticos. Este tipo de compresores no son bombas de vacío, lo cual resulta en una mala práctica.

Es muy importante hacer el vacío en los sistemas ya que permite confiar en la buena operación del sistema, evita altas presiones de trabajo (sobre todo en el condensador), tiene un bajo consumo de amperaje al tener mayor transferencia de calor en el condensador, y existe una buena capacidad del refrigerante al cambiar de estado (vapor – líquido – vapor). Para hacer un mejor vacío utilice el menor número de mangueras para conseguir una velocidad máxima de evacuación.

Otra opción es utilizar medidores electrónicos o análogos de vacío, llamados vacuómetros, este tipo de herramienta nos permite saber cuándo ya el equipo está deshidratado y se ha hecho un vacío.

Se recomienda que la evacuación sea por debajo de 1,000 micrones de vacío, (igual a .039 pulgadas de mercurio). Una medición no se puede hacer con un indicador mecánico o como se acostumbra “por un determinado tiempo”, o con el sonido de la bomba. La herramienta que puede ver lecturas de vacío puede ser un medidor electrónico o análogo de vacío o manómetros. Con un medidor de vacío, el técnico podrá ser testigo de que el sistema está libre de aire, humedad y no condensables.

Es aconsejable sustituir el aceite de la bomba de vacío para no dañar los componentes  internos de la bomba, además de que retenga la humedad si es que el sistema está contaminado, con alta humedad, es necesario buscas la información del fabricante, para determinar los cambios de aceite de la bomba de vacío.

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Utilizar la bomba de vacío nos permite efectuar

las buenas prácticas de refrigeración.

Algunos fabricantes de bombas de vacío señalan los cfm para la capacidad de extraer la humedad o no condensables:

1,3 cfm:   para sistemas hasta  5 TON.

6,0 cfm:   para sistemas hasta 50 TON.

4,0 cfm:   para sistemas hasta 25 TON.

12,0 cfm: para sistemas hasta 65 TON.

La mejor referencia para hacernos de una herramienta útil como lo es bomba de vacío es la descripción que nos hace el fabricante del equipo.


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Tubos capilares en sistemas de refrigeración

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foto-1Los tubos capilares son dispositivos de expansión en sistemas de refrigeración pequeños, como el aire acondicionado residencial, refrigeradores domésticos, vitrinas de refrigeración de media temperatura comercial, enfriadores de botellón, etc.

Los refrigerantes, R22, R404A, R502, R134a, entre otros, siguiendo el ciclo normal de refrigeración, entrarán al capilar. Podemos señalar las medidas de capilares más comunes, que son de 1 a 6 metros de largo x 0.5 a 2 mm de diámetro. Estos datos deben ser de acuerdo a la capacidad del compresor y temperatura del sistema.

El capilar cumple dos tareas: reducir la presión del refrigerante líquido que sale del condensador hacia el evaporador y regular el flujo másico (la cantidad de líquido) del refrigerante que va hacia el evaporador para el efecto de enfriamiento.

De esta forma, si el vapor refrigerante no está completamente en forma de líquido, el flujo másico será reducido, teniendo por consiguiente un bajo enfriamiento y recalentamiento del refrigerante que llega al compresor. Por otra parte, si existiera exceso de refrigerante acumulado en el condensador, la presión y la temperatura en el condensador aumentarán y la capacidad en el evaporador disminuirá.

foto-2“Una vez que se ha definido bien un capilar, nuestro sistema trabajará eficientemente y con buena capacidad de enfriamiento”

La presencia de humedad dentro del sistema, residuos de sólidos, tubo capilar obstruido o doblado, podrá ocasionar variación del flujo refrigerante teniendo como resultado bajo desempeño del equipo. Por esta razón se debe tener cuidado en el manejo del capilar, estos deben estar tapados y se debe retirar el tapón apenas lo utilice. Las dimensiones son de acuerdo a su operación en el sistema; Por lo tanto, variaciones de temperatura de condensación o cambio de carga térmica reducen su eficiencia.

 LA CARGA INSUFICIENTE DE REFRIGERANTE:

Este efecto traerá como consecuencia utilizar el evaporador parcial y menor capacidad de refrigeración.

LA CARGA DE REFRIGERANTE EXCESIVA:

La presión del condensador se elevará, sobrecargando la función del compresor y bajando la capacidad del condensador.

En algunos casos el refrigerante puede llegar líquido al compresor dañándolo.

 Para sistemas que trabajan con 134a, como este refrigerante, posee un efecto de refrigeración superior al R12. Se reduce el flujo másico para una determinada capacidad. Como resultado, se necesita tener un diámetro interno menor o su largo de entre 10 a 20% más al mismo capilar del R12.

 Para sistemas con refrigerante como el R 404A, que posee un efecto de refrigeración superior al R502, se reduce el flujo másico requerido para una determinada capacidad. Como consecuencia, el capilar necesita aumentar su largo hasta un 15% y su diámetro al mismo que el R502.

 Aquí algunas tablas para selección del capilar. Esta información fue tomada del manual de buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado.
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