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Conceptos de refrigeración. Segunda parte
Conceptos de refrigeración. Segunda parte
En una entrega anterior revisamos las definiciones de diferentes conceptos de refrigeración que utilizamos todos los días en nuestro ambiente laboral. Para complementar la anterior lista les traemos la segunda parte de la definición de conceptos de refrigeración.
HUMEDAD. Se conoce como humedad a la cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire). Cuando el aire contiene la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Conocemos dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.
HUMEDAD ESPECÍFICA. La humedad específica se define como la cantidad de masa (peso) de vapor de agua disuelto en el aire (humedad). Se expresa en unidades de libras de vapor de agua por libra de aire seco (aire con 0% de humedad)
HUMEDAD RELATIVA. Se le conoce como el porcentaje del grado de saturación de vapor de agua en el aire. Se expresa en una escala de 0 a 100%. Por ejemplo, se dice que cuando la humedad relativa es 0%, es porque no existe nada de agua disuelta en el aire. Un valor de humedad relativa de 50% nos indica que el aire a aceptado la mitad de la cantidad máxima de agua que puede absorber. Por último decimos que la humedad relativa del 100% ocurre cuando se llega a la saturación de agua en el aire.
SATURACIÓN. Se le conoce como saturación a la concentración máxima de un compuesto disuelto en otro. Es decir, que ya no puede agregar ni un solo gramo del compuesto que se disuelve en el otro. Por ejemplo, cuando el ambiente (aire) ya no puede absorber más agua (humedad) es que el aire está saturado de agua.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA. En la presión que ejerce el aire que existe en el ambiente a la superficie de la tierra. Mientras más cerca nos encontremos del nivel del mar, va a existir más aire sobre nosotros, lo que genera una presión mayor. Si nos encontramos a una altura muy por encima del nivel del mar, tenemos menos aire sobre nosotros generando una menor presión atmosférica.
TRANSFERENCIA DE CALOR. La transferencia de calor es el proceso físico donde la energía interna de un cuerpo (que podemos medir como la temperatura) se mueve a un cuerpo con menor energía que el anterior. Por ejemplo, si tenemos un cuerpo a 100°C y lo sumergimos en una gran cantidad de agua fría, la energía del cuerpo caliente se transferirá al agua fría generando que la temperatura del cuerpo caliente disminuya. Es importante mencionar que la energía siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.
PUNTO DE ROCÍO. El punto de rocío ocurre en el momento en que se enfría el aire saturado de humedad, disminuyendo su capacidad de absorción de vapor de agua. Esto genera que el agua que ya no puede estar disuelta en aire se comience a condensar, generado unas pequeñas gotas de agua. El ejemplo más común de este efecto ocurre cuando dejamos una botella fría de refresco fuera del refrigerador y después de un tiempo empezamos a notar que la botella está sudando (se llena de gotas de agua). Esto ocurre porque la temperatura del aire cerca de la botella disminuye hasta un punto donde la humedad empieza a condensarse por fuera de la botella.
REFRIGERANTE. Se le conoce como refrigerante a las sustancias con bajos puntos de ebullición (menores a los -15°C) que se utilizan como medios para robar el calor del ambiente y desplazarlo a otra zona.
Esperamos que estas definiciones les ayuden a complementar sus conocimientos en el ámbito de la refrigeración.
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REFRIGERANTES DE REEMPLAZO DEL R-22 EN AIRE ACONDICIONADO
En esta ocasión hablaremos de las opciones de sustitución para sistemas de aire acondicionado que contengan Refrigerante 22 como refrigerante original del equipo.
La primera fase del calendario de eliminación de los Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) en México se ha cumplido de manera satisfactoria. En 2015 se realizó una reducción del 10% en la oferta del refrigerante R22 tanto por parte de las casas productoras (como Quimobásicos) así como de las otras empresas puramente comercializadoras de productos importados. La eliminación paulatina ha dado la oportunidad al técnico certificado de poder programar el reemplazo del refrigerante o, en su defecto, darle al cliente un cálculo del tiempo de vida estimado de los equipos.
El R-22 en su mayoría es utilizado en aire acondicionado doméstico, residencial e industrial. Algunos importadores de refrigerantes alternativos señalan como «principal característica» de sus productos que «no es necesario reemplazar el lubricante»; olvidando que lo más importante en términos de sustitución es mantener la capacidad y eficiencia, además de tener el más bajo potencial de calentamiento global.
Viendo esta problemática en comunicación es que hacemos la comparación analizado reemplazos viables en el mercado mexicano como son: R-422D, R-407C, R-438A y R-417A.
De ellos obtuvimos el siguiente resultado en cuanto a su EFICIENCIA:
En este comparativo las características del R22 vs Alternativas de la prueba fueron:
- Desplazamiento del compresor 1m3/s
- Eficiencia isotrópica de compresión de 0.7
- Temperatura de condensación @ 45°C
- Sub enfriamiento 5°C
- Temperatura de vaporación @ -3°C
- Sobrecalentamiento de 5°C.
- Temperatura de succión 4°C
En este análisis el refrigerante mejor posicionado en cuanto a CAPACIDAD, es el Genetron 407C al obtener un 6% más que los dos mejor posicionados (R417A y R422D), es necesario mencionar que con este refrigerante es necesario un cambio de lubricante de alquilbenceno por Poliolester (POE). Aquí es recomendable extraer un 85% del lubricante. Con el Genetron 407C se asegura una capacidad del 97% y no es necesario ajustar o cambiar las válvulas VTX.
En el caso de los gases refrigerantes R 438A, R 422D y R 417A no es necesario reemplazar el lubricante para realizar la sustitución por estos refrigerantes. Dentro de las desventajas adicionales de estos gases refrigerantes observamos que su Potencial de Calentamiento Global es también superior al del R407C.
Respecto al Potencial de calentamiento Global (PCG) R 22 vs alternativas
Algunas conclusiones deben ser mencionadas:
- El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe mantener capacidad y eficiencia.
- El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe ser compatible con los materiales. Por ejemplo con intercambiadores (condensador, evaporador), con el compresor, y con otros componentes.
- Las propiedades termodinámicas del refrigerante sustituto deben ser lo más cercano al refrigerante a sustituir. (R22)
- El refrigerante sustituto debe mantener, o ser lo más bajo, el Potencial de Calentamiento Global (PCG).
- El refrigerante del cual sustituyas debe cumplir con las regulaciones de producción y tener una producción a largo plazo.
Recuerda que si te quedan algunas dudas siempre puedes consultarnos sobre las mejores opciones para el reemplazo del R-22, nuestro correo electrónico es asesor.quimobasicos@cydsa.com
En algunos caso no es necesario el reemplazo de refrigerante, en ocasiones deberás verificar el tiempo de vida al equipo y de ser necesario reemplazar el equipo con alguno que utilice nuevas tecnologías como el Genetron AZ20 (R410A, HFC) utilizado en los A/C con tecnología Inverter.
Por último, agradecemos nos hagas llegar tus comentarios al respecto de este y otros temas en nuestras redes sociales Facebook, Google+ y Twitter o en la sección de comentarios de este post e inclusive a nuestro correo electrónico directo quimobasicos@cydsa.com .
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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Las herramientas esenciales de servicio para sistemas con Refrigerante Genetron® AZ20 (R410A): Los Manómetros y El Tanque de recuperado.
Como lo platicamos en artículos anteriores (Preguntas Frecuentes acerca del Refrigerante Genetron® 410A), a nuestro país están llegando cada vez más equipos con gas refrigerante R410A, y para su servicio e instalación es recomendable usar los manómetros especialmente diseñados para manejo de este gas de alta presión: el R-410A.
Muchos de nosotros utilizamos los manómetros convencionales y los usamos indistintamente para todo tipo de equipos, con la excusa de hacerlo “por practicidad”.
LOS MANÓMETROS
Es muy común que usemos los mismos manómetros para distintas tareas: ya sea que revisemos un aire acondicionado con R22, chequemos las presiones de un refrigerador que funcione con R 134a o bien para realizar la carga de refrigerante a ‘racks’ de refrigeración con R 404A; en todos estos casos no tendremos problema alguno al hacerlo dado que las presiones de estos equipos (debido al tipo de gas que usan) se encuentran dentro de los mismos parámetros de medición.
Los manómetros para R410A no son los mismos que para los casos anteriormente mencionados, a continuación te hacemos unas recomendaciones de la herramienta específica para usarse en equipos del gas refrigerante R-410A (comercializado por Quimobásicos bajo el nombre de Genetron® AZ20), esto es lo que hay que verificar con el fabricante de los manómetros:
Características de los Manifold diseñados con especificaciones para el manejo de Gas Refrigerante R410A:
EJEMPLOS DE MANIFOLDS PARA MANEJO DE REFRIGERANTE R410A
- 800 PSIG en el lado de alta
- 500 PSIG en el lado de baja
- Mangueras diseñadas para R 410A, debemos notar que en algunos casos las tres mangueras son de color negro, esto se debe a que el material con que están fabricadas asegura las presiones de trabajo necesarias (ver Tabla de Presión Temperatura Quimobásicos).
EL TANQUE DE RECUPERADO
De similar manera, para recuperar el refrigerante residual se debe tener un tanque de recuperado. Este tanque de recuperado debe cumplir con la especificación de presión de trabajo de por lo menos 400 PSIG (DOT 4BA400 o DOT 4BW400) y una configuración de válvula de alivio de por lo menos 600 PSI.
El no utilizar el cilindro adecuado para esta tarea resulta extremadamente peligroso y compromete la seguridad personal y de los bienes tanto del técnico como del cliente.
El tanque de recuperado es una herramienta necesaria de todo técnico profesional y responsable pues garantiza que no se contamine el ambiente al no ‘ventear’ refrigerante a la atmosfera, además de que puede ser una forma de economizar pues en algunos casos este mismo refrigerante pudiese volver a ser utilizado.
En el tanque de recuperado que utilicemos para recuperar Gas Refrigerante R410A hay que tener en cuenta lo siguiente:
- En algunos casos los tanques traen un sensor de recuperado para no exceder más del 80% del refrigerante que se desea recupera.
- Debemos siempre de ETIQUETAR el tipo de refrigerante que contiene el tanque o cilindro de recuperado así como la cantidad y la fecha en la cual se recuperó.
- No debemos de mezclar Gases Refrigerantes.
- Debemos de mantener nuestros tanques de recuperado en un lugar fresco, limpio y sin humedad.
- Por ningún motivo debemos exceder la capacidad de llenado.
Además de lo anterior es sumamente importante conocer y haber leído las especificaciones del fabricante del equipo, para estar al tanto sobre que otro tipo de cuidados se debe tener con el tanque con que estemos trabajando.
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RESOLVIENDO LAS DUDAS MÁS FRECUENTES ACERCA DEL GAS REFRIGERANTE GENETRON® AZ-20 (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 R 410A 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 bajo 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.
Adicionalmente, te pedimos que siempre hagas uso de tu equipo de seguridad al llevar acabo tus labores diarias: lentes con protección lateral, guantes, zapatos de seguridad y camisa de manga larga. La prevención de los accidentes es una responsabilidad de todos y parte integral de las actividades de un técnico profesional y responsable.
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