En este artículo vamos a definir y clasificar los refrigerantes y a tratar los diferentes factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir el tipo de gas refrigerante para las diferentes aplicaciones que se requieran.
Lo primero de todo es clasificar los refrigerantes que se utilizan en las instalaciones frigoríficas según la forma en la que intercambian el calor:
- Fluido frigorígeno o refrigerante primario: Cuando intercambia el calor de forma latente, es decir, cambia de estado al recibir o ceder calor.
- Fluido frigorífero o refrigerante secundario: Cuando intercambia el calor de forma sensible, es decir, no cambia de estado al recibir o ceder calor.
En este caso nos vamos a centrar en los fluidos frigorígenos. Estos se pueden clasificar según su composición química (CFC, HCFC, HFC, HC, refrigerantes naturales…) o según el grado de seguridad, ya sea por inflamabilidad o por toxicidad.
En frío industrial, tradicionalmente el gas más utilizado es el amoniaco, debido a sus excelentes características como refrigerante. Por otra parte, en frío comercial, el gas refrigerante más utilizado de las últimas décadas ha sido el R404A, ya que debido a sus características era una buena solución para baja, media e incluso alta temperatura. Esta tendencia terminó en 2020 debido a la nueva normativa europea F-Gas, la cual prohibía dicho gas refrigerante. Por ello, los distintos fabricantes y distribuidores de gases comenzaron a sacar al mercado soluciones alternativas que sustituyeron dicho refrigerante.
Criterios a tener en cuenta en la elección del gas refrigerante
- Criterios medioambientales: El indicador más característico en este sentido es el GWP o PCA (Global-Warning Potential o Potencial de Calentamiento Atmosférico). Sin duda alguna, este es uno de los indicadores más importantes a la hora de elegir el gas refrigerante. Mide la incidencia sobre el efecto invernadero, definiéndose como la integración en el tiempo del efecto de la emisión de un kg de sustancia comparada con el mismo efecto de un kg de dióxido de carbono. En este aspecto entre en juego el Reglamento Europeo F-Gas sobre la prohibición de gases fluorados, por el que se establece un calendario de reducción y una paulatina prohibición de los actuales gases refrigerantes.
- Criterios económicos: El precio de cada gas refrigerante es un factor a tener en cuenta. Los gases con un alto PCA que están a punto de desaparecer cada vez son más difíciles de encontrar en el mercado por lo que su precio se dispara.
- Criterios de seguridad: Como hemos comentado anteriormente los refrigerantes se clasifican según su grado de toxicidad (aguda, subaguda o crónica) y por su inflamabilidad.
- Criterios térmicos: Algunos de los factores térmicos a tener en cuenta son los siguientes:
- La presión correspondiente a la temperatura de evaporación debe ser mayor a la atmosférica para que en caso de fuga se tenga una salida de refrigerante y no una entrada de aire exterior
- La temperatura crítica debe ser mucho mayor que la temperatura de condensación, para conseguir la licuación del frigorígeno
- La presión de condensación debe ser lo más pequeña posible
- La relación de compresión en las condiciones de trabajo debe ser pequeña, para que el calentamiento al final de la compresión sea lo menor posible
- La temperatura de congelación debe ser muy inferior a la mínima de funcionamiento
- Criterios técnicos: Algunos de los factores técnicos a tener en cuenta son los siguientes:
- La acción del fluido sobre los metales, plásticos, et
- La acción del fluido sobre los aceites lubricante
- La acción del fluido sobre el medio a enfriar
- La eficacia del fluido en los intercambios térmicos
- Tendencia y detección de fugas
