2. Denominación y clasificación. Codificación
La definición de fluido frigorígeno o refrigerante viene recogida instrucción técnica IF 01 del Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias:
Fluido utilizado en la transmisión de calor que, en un sistema de refrigeración, absorbe calor a bajas temperaturas y presión, cediéndolo a temperaturas y presión elevadas. Este proceso tiene lugar, generalmente, con cambios de fase del fluido.
Nota
Se trata del Real Decreto 552/2019, de 27 de septiembre, por el que se aprueban el Reglamento de seguridad para instalaciones frigoríficas y sus instrucciones técnicas complementarias.
En la práctica, cualquier fluido que experimente cambios de estado entre líquido y vapor, intercambiando calor con el medio en que esté en contacto, puede utilizarse como fluido frigorígeno. Pero en realidad, no sirve cualquier fluido como refrigerante, ya que debe cumplir con varias especificaciones comerciales. Dependiendo de las condiciones en que vaya a ser empleado, se deberá usar un tipo de refrigerante u otro. Por ejemplo en una unidad interior de un sistema partido enfriando un local comercial, debe emplearse un fluido frigorígeno que se evapore a una temperatura inferior a la del ambiente del local para poder robar las cargas de dicho local.
El ser humano, desde la antigüedad ha utilizado elementos naturales como el aire, el butano, el propano y el agua como fluidos refrigerantes, transformándolos según su conveniencia. Para conservar y enfriar alimentos o modificar la temperatura ambiente, la sustancia más utilizada ha sido el agua, especialmente en su estado sólido.
Nota
Los barcos de pesca tienen máquinas de hielo para conservar el pescado fresco que llega a las lonjas cada día. Estas máquinas utilizan gases refrigerantes para producir el hielo.
Actualmente en los equipos de climatización los refrigerantes más utilizados son los derivados halogenados como los HCFC (Hidroclorfluorocarbonados) y los HFC (Hidrofluorocarburos), aunque en instalaciones comerciales se siguen utilizando sustancias de origen inorgánico como NH3 (amoniaco) compuesto por nitrógeno e hidrógeno que, aunque es más pesado, da buen rendimiento.
Definición
Los HCFC (hidroclorofluorocarbonos)
Son compuestos formados por átomos de Cloro, Flúor, Hidrogeno y Carbono.
El dióxido de azufre y el metilcloruro son también refrigerantes estables pero presentan problemas de toxicidad e inflamabilidad que hacen su uso limitado.
Definición
Los HFC (Hidrofluorocarbonos)
Son compuestos formados por átomos de Hidrógeno, Flúor y Carbono.
2.1. Denominación
Según el Real Decreto 552/2019 en su artículo 4.1.:
Los refrigerantes se denominarán o expresarán por su fórmula o por su denominación química, o, si procede, por su denominación simbólica alfanumérica.
La denominación comercial se entenderá como un complemento y en ningún caso será suficiente para denominar el refrigerante.
Esto significa que cuando haya que referirse a un tipo de refrigerante no será suficiente con decir su denominación comercial, sino que habrá que llamarlo por su denominación química o simbólica alfanumérica.
2.2. Clasificación
Con respecto a la clasificación de los refrigerantes, se pueden dividir de varias formas, según el R. D. 552/2019 los refrigerantes se clasificarán en función del grado de seguridad. En este manual también se clasificarán los refrigerantes según su composición, según el material por el que esté formado. Así se puede distinguir entre:
1 Compuestos puros o simples formados por un solo tipo de refrigerante.
2 Mezclas constituidas por varios refrigerantes puros que no reaccionan entre sí. Por su parte, estas mezclas pueden ser de dos tipos:Azeotrópicas: cuando los componentes de la mezcla en sus cambios de estado en el circuito frigorífico, se comportan, a efectos prácticos, como un refrigerante simple. La mezcla cambia de estado igual que si fuera una sustancia pura, manteniendo constante su presión y temperatura.Zeotrópicas: cuando los componentes de la mezcla realizan sus cambios de estado a presión constante pero no a temperatura constante. En las mezclas zeotrópicas cada componente de la mezcla tiene diferente volatilidad, por lo cual, dada una determinada presión, su composición y temperatura de saturación serán diferentes a las de otra presión diferente. Cada sustancia cambia de estado a una temperatura diferente, manteniéndose constante la presión en la fase de cambio de estado.
Ejemplo
Son sustancias puras:
1 R-12 (Diclorofluormetano): CCl2F2.
2 R-134a (1,1,1,2 Tetrafluormetano): CF3CH2F.
Son mezclas:
Azeotrópicas:
1 R-507A: mezcla de R-125/143a (CF3CHF2 + CF3CH3), en proporción 50/50.
2 R-508B: mezcla de R-23/116 (CHF3 + C2F6), en proporción 46/54.
Zeotrópicas:
1 R-407A: mezcla de R-32/125/134a (CH2F2 + CF3CHF2 + CF3CH2F) en proporción 20/40/40.
2 R-410B mezcla de R-32/125 (CH2F2 + CF3CHF2) en proporción 45/55.
Según el grado de seguridad los fluidos frigorígenos, se clasifican dependiendo del efecto que tengan sobre la salud, el medioambiente y la seguridad. Para dicha clasificación se tendrá en cuenta su toxicidad y su inflamabilidad.
En función de la toxicidad, los refrigerantes se incluyen dentro de las categorias A o B:
1 CATEGORÍA A
2 CATEGORÍA B
Toxicidad
En función de la toxicidad, los refrigerantes se incluyen dentro de las categorías A o B:
1 Categoría A: pertenecen a este grupo aquellos refrigerantes cuya concentración media en el tiempo, en caso de escape o fuga, no supone efectos perjudiciales para los trabajadores que estén expuestos a dicho refrigerante durante una jornada laboral, tomando como referencia una jornada laboral de 8 horas diarias y 40 horas semanales. Su valor es igual o mayor a una concentración media de 400 ml/m3 [400 ppm. (V/V)].
2 Categoría B: pertenecen a este grupo aquellos refrigerantes cuya concentración media en el tiempo, en caso de escape