INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL REFRIGERANTES - mario ernesto reyes cruz

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Facultad de Ingeniería 
Mecánica y ciencias navales 
 
 Experiencia Educativa 
 Refrigeración y aire acondicionado 
Actividad 6. 
Investigación documental 
refrigerantes 
Alumno: 
Reyes Cruz Mario Ernesto 
 
2 
 
 
Índice 
Contenido 
Índice ....................................................................................................................... 2 
Introducción ............................................................................................................. 3 
Objetivo ................................................................................................................... 3 
Desarrollo ................................................................................................................ 3 
Usos .................................................................................................................... 3 
Presiones de trabajo ............................................................................................ 5 
Elementos para detectar fugas ............................................................................ 6 
Desarrolladores ................................................................................................... 8 
Año que entro al mercado.................................................................................... 9 
Situación actual del refrigerante ........................................................................ 10 
Propiedades Termodinámicas ........................................................................... 12 
Liga del producto ............................................................................................... 13 
Conclusión............................................................................................................. 14 
Bibliografía ............................................................................................................ 14 
 
 
 
3 
 
 
Introducción 
 
Esta investigación, recopila distintos refrigerantes, de los cuales se analizará su uso, 
quienes fueron los que lo desarrollaron, sus características termodinámicas, 
además de los métodos con los cuales se detectan fugas. 
La mayoría de estos refrigerantes son actuales, que entraron en reemplazo de 
refrigerantes que afectaban a la capa de ozono, por lo cual será interesante ver en 
que reemplazaron ciertas actividades, respecto a los anteriores. 
Objetivo 
Conocer las características de los refrigerantes actuales y sus métodos de detección 
de fuga y recuperación. 
Desarrollo 
Usos 
 
Actualmente existen toda una familia de refrigerantes los cuales son aplicables en 
distintas labores de refrigeración dependiendo del uso que se le puede dar, pueden 
haber refrigerantes hay refrigerantes que se usan a nivel industrial, domestico y en 
la industria automotriz, dependiendo del refrigerante que decida ocupar se tendrán 
ciertas ventajas en base a sus características termodinámicas, los refrigerantes que 
comentaran a continuación son sustitutos de la segunda generación de 
Hidroclorofluorocarburos (HCFC) siendo más ecológicos los refrigerantes 
presentados en esta investigación. 
A continuación, se muestra una tabla comparativa de los distintos usos que se les 
da a los Refrigerantes R-134-a, el R410a, el R404 A además a un gas natural que 
es una alternativa a estos como lo es el R-717 conocido popularmente como 
amoniaco. Muchos de estos productos tienen un potencial de agotamiento de ozono 
(PAO) de cero. 
4 
 
 
Tabla I. Usos de los gases refrigerantes 
 
Refrigerante 
 
Usos 
 
 
R134-a 
Se usa para el retrofitting de la instalación o para 
instalaciones nuevas. Es muy utilizado en el aire 
acondicionado de los automóviles y en refrigeradores 
domésticos. También se utiliza en chillers del sector 
industrial y comercial y transporte frigorífico en 
temperaturas positivas 
 
R410A 
 
Se utiliza en los nuevos equipos de aire acondicionado que 
van apareciendo en el mercado. 
 
 
Amoniaco 
Refrigeración industrial. Refrigeración para transporte. 
Refrigeradores de expansión directa (DX) de aire acondi-
cionado/comercial. 
Compresores centrífugos industriales/ comerciales 
 
 
R-404 A 
 
Refrigeración comercial. Refrigeración comercial: 
máquinas expendedoras y conectadas a la red eléctrica. 
Refrigeración industrial. Refrigeración para transporte 
 
 
507 a 
Su principal aplicación son las instalaciones nuevas para 
bajas y medias temperaturas. 
 
 
1234z 
Es utilizado en enfriadoras (chillers), compresores 
herméticos para refrigeración industrial, maquinas 
expendedoras, armarios refrigerados, cuartos fríos y 
bombas de calor además para los sistemas de aire 
acondicionado de algunos vehículos. 
 
 
 
5 
 
 
Presiones de trabajo 
 
El comportamiento de un refrigerante nos indica que una de sus características es 
que se evaporan a altas presiones. Por lo tanto, es importante conocer las presiones 
de trabajo que manejan los distintos refrigerantes para hacer una adecuada carga 
de este. 
En la tabla II se muestran las diferentes presiones que presentan estos gases 
refrigerantes 
Tabla II. Presiones de trabajo 
 
Refrigerante 
 
Presiones de trabajo 
 
 
 
 
 
R134-a 
 
 
 
 
Presión critica 
40.6 bar 
Presión de baja 
22 psi 
Presión de alta 
57 psi 
 
 
 
 
R410A 
 
 
 
 
 Presión critica 
 49.26 bar 
 Lado de baja 
 120 a 130 psig 
 Lado de alta 
 350 a 370 psig 
6 
 
 
 
 
Amoniaco 
 
 
Este tiene una presión critica de 114.2461 bar 
 
 
R-404 A 
 
Presión crítica 
37.31 bar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
507 a 
 
 
 
Presión critica 
37.7 bar 
 
 
 
 
1234z 
 
 
Tiene una presión critica de 36.36 bar 
 
Elementos para detectar fugas 
 
Uno de los problemas más comunes en un sistema de refrigeración es el de las 
fugas de gas, las cuales se ocasionan por distintas razones: ya sea por las 
variaciones de temperatura, ya por el desgaste inherente a los materiales de 
soldadura. Por ello, en muchas ocasiones, la detección de fugas no se hace 
rápidamente. Las fugas se descubren cuando se nota que hay que hacer, de 
manera constante, una recarga de refrigerante en el sistema: éste suele ser uno de 
7 
 
 
los primeros síntomas que los prestadores de servicio toman en cuenta para 
reflexionar que hay alguna anomalía. 
En la tabla III, se muestran distintos tipos de detección de fugas, donde destacan 
los sensores de fugas sobre quizá métodos más basados en la experiencia. 
 
Tabla III. Elementos para detectar fugas 
 
Refrigerante 
 
Elementos para detectar fugas 
 
 
R134-a 
Detectores de fugas puntuales y monitores de área. 
Cuando se tenga un bajo nivel de gas por una fuga recurrente, 
es posible mezclar el nitrógeno gaseoso con el refrigerante. Se 
detiene el equipo y se eleva la presión del sistema con el 
nitrógeno, debiendo llevar al sistema a al menos 60 psi, de 
ambos lados, y a no más de 120. Para cargar el nitrógeno al 
sistema de refrigeración se utiliza un regulador de nitrógeno, ya 
que de manera directa ocasionará daños materiales y hasta 
puede ser mortal. 
 
R410A 
 
Detector de gas hálogeno puede, que detecta la mayoría de gas 
que contienen cloro, fluor y bromo 
Flama con gas propano 
Con este método la flama cambiará de color cuando detecte la 
presencia de gas refrigerante. 
 
 
 
Amoniaco 
El olor es una excelente alarma para detectar fugas. 
 
 
 
R-404 A 
 
Sensor TESTO, detector de fugas para HCFC, HFC, H2. es un 
detector rápido y fiable de todos los refrigerantes más comunes. 
El sensor es controlado de manera permanente e indica en la 
pantalla posibles ensuciamientos y fallos de funcionamiento. 
Permite prescindir de fugas de prueba. El instrumento detecta 
hasta la fuga más imperceptible gracias a su alto nivel de 
sensibilidad de 3g/a según la EN 14624 
8 
 
 
 
DesarrolladoresEs importante destacar a desarrolladores, tales como DuPont y Honeywell, entre 
otros, dado que la evolución de los refrigerantes ha ido evolucionando, llegando al 
punto de desarrollar refrigerantes que producen cero daños a la capa de ozono. 
En la tabla IV, se muestran los distintos refrigerantes que se han venido comentado 
y quienes han sido sus desarrolladores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
507 a 
 
Es un detector de gas Honeywell 
Analytics Manning Airscan IR-F9 
con sensor infrarrojo para 
refrigerante R507a con salida de 
4-20 mA. Alimentación de 24 
VDC. Gabinete NEMA-1 o de 
Acero Inoxidable. 
 
 
 
 
 
Detector de gas Honeywell 
(tomado de detectoreymedid- 
ores.com) 
 
 
1234z 
El detector de fugas multigas Ecotec 
E3000 y el detector de fugas de 
refrigerante HLD6000 están diseñados 
para detectar diversos refrigerantes 
nuevos. La biblioteca de gases del 
detector de fugas ECOTEC E3000 
incluye los refrigerantes de nueva 
generación más importantes como 
R1234z. 
 
 
Detector de fugas multigas 
http://products.inficon.com/es-es/nav-products/Product/Detail/Multigas-Leak-Detector-Ecotec-E3000?path=Products%2FLeak-Detectors
http://products.inficon.com/es-es/nav-products/Product/Detail/Multigas-Leak-Detector-Ecotec-E3000?path=Products%2FLeak-Detectors
http://products.inficon.com/es-es/nav-products/Product/Detail/Refrigerant-Leak-Detector-HLD6000?path=Products%2FLeak-Detectors
http://products.inficon.com/es-es/nav-products/Product/Detail/Refrigerant-Leak-Detector-HLD6000?path=Products%2FLeak-Detectors
9 
 
 
Tabla IV. Desarrolladores 
 
Refrigerante 
 
Desarrolladores 
 
 
R134-a 
 
Fue introducido por DuPont como reemplazo de los 
CFCs en muchas aplicaciones. 
 
 
R410A 
 
Fue inventada por la empresa Allied Signal, conocida 
actualmente como Honeywell 
 
 
Amoniaco 
El primer desarrollador que utilizo el amoniaco como 
refrigerante y plantas de compresión mecánica fue 
Carl von Linde en 1876 
 
R-404 A 
 
Es frabricado por DuPont, Quimobasicos y Elf 
Atochem en reemplazo de R-502 
 
 
507 a 
 
Desarrollados por Quimobasicos en reemplazo del R-
502 
 
 
1234z 
 
Desarrollado por Honeywell 
 
Año que entro al mercado 
 
Es importante, resaltar las distintas generaciones que hay de los refrigerantes para 
entender mejor sus avances, donde la prioridad de estos es desde el punto de vista 
ambiental en base a distintos protocolos y de la mano de la eficiencia de estos 
refrigerantes. 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
Tabla V. Año que entro al mercado 
 
Refrigerante 
 
Año que entro al mercado 
 
R134-a 
 
En 1991 se introdujo comercialmente 
 
R410A 
 
Se invento en 1991 y en 1996 Carrier fue la 
primera compañía en presentar unidades 
residenciales de aire acondicionado 
 
 
Amoniaco 
1876 se introdujo en plantas de refrigeración de 
tipo compresión mecánica. 
 
R-404 A 
 
Se comercializa desde 1994 
 
507 a 
(Fecha no conocida) 
 
 
1234z 
2015-Entra al mercado europeo los HFO 
 
Situación actual del refrigerante 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
Tabla VI Situación actual del refrigerante 
 
Refrigerante 
 
Situación actual del refrigerante 
 
 
R134-a 
 
Es un HFC que sustituyó al R-12, no daña la capa de ozono. 
Tiene una gran estabilidad térmica y química, una baja 
toxicidad y no es inflamable 
 
R410A 
 
En la actualidad en regiones de Europa se busca su sustitución 
por los R32 debido a la mayor eficiencia que se logra de este 
y su menor uso 
 
 
Amoniaco 
El amoniaco R717 es una alternativa rentable, eficiente y 
sostenible a los CFC y HCFC. 
Tiene un panorama positivo respecto a su utilización, siendo 
muy visto en la industria, al ver su rentabilidad se han realizado 
distintas investigaciones para mejorar su uso. 
 
 
 
R-404 A 
 
Es un HFC que actualmente cuenta con distintas normativas 
para que se dé un eventual reemplazo por su contribución al 
cambio climático debido a la presencia de Flúor. 
 
 
507 a 
Es una mezcla de gases refrigerantes HFC azeotrópica, 
siendo de la tercera generación de refrigerantes se busca que 
sea reemplazado por los HFO. 
 
 
1234z 
Es la cuarta generación de refrigerantes fluorados. Este fue 
desarrollado para cumplir con la Directiva Europea F-Gas, 
para la eliminación progresiva de los refrigerantes con un alto 
potencial de calentamiento atmosférico en distintas 
aplicaciones. 
 
 
 
 
 
12 
 
 
Propiedades Termodinámicas 
 
Tablas VII. Propiedades termodinámicas y sus métodos para calcularlas 
 
Refrigerante 
 
Propiedades Termodinámicas 
 
 
R134-a 
Tetrafluoroetano 𝐶𝐻2𝐹𝐶𝐹3 
Peso Molecular: 102 (g/mol) 
Punto de Ebullición a 1,013 bar: -26.1º C 
Punto de Congelación: -103º C 
Temperatura Crítica: 101.1º C 
Presión Crítica: 40.67 bar abs 
 
 
 
R410A 
 
Pentafluoretano(R-125)(50%), 
Difluorometano(R-32)(50%), 
50% 𝐶𝐻2𝐹2 + 50% 𝐶𝐻𝐹2𝐶𝐹3 
Peso Molecular: 76.2 (g/mol) 
Punto de Ebullición a 1,013 bar: -51.58º C 
Temperatura Crítica: 72.13º C 
Presión Crítica: 49.26 bar abs 
 
 
Amoniaco 
𝑁𝐻3 
Peso Molecular: 1.703 (g/mol) 
Punto de Ebullición a 1,013 bar: -132.35º C 
Punto de Congelación: -77.7 C 
Temperatura Crítica: 101.1º C 
Presión Crítica: 112.9 bar abs 
 
 
 
R-404 A 
 
Pentafluoretano(R-125)(44%), 
Tetrafluoretano(R-134a)(4%), 
Trifluoretano(R143a)(52%) 
𝐶𝐻𝐹2𝐶𝐹3(44%) + 𝐶𝐻2𝐹𝐶𝐹3(4%) + 𝐶𝐻3𝐶𝐹3(52%) 
Peso molecular 97.61(g/mol) 
Temperatura de Ebullición a (1,013 bar) -46.45°C 
Deslizamiento temperatura de ebullición a 1,013 bar: 0.7 K 
Temperatura crítica: 72.07°C 
Presión crítica: 37.31 bar abs 
 
 
 
507 a 
Pentafluoretano(R-125)(50%) 
Trifluoroetano(R-143a)(50%) 
𝐶𝐻𝐹2 − 𝐶𝐹3 + 𝐶2𝐻3𝐹3(50%) 
R-125 (50%), R-143a (50%) 
Peso molecular: 98.9 (g/mol) 
13 
 
 
Temperatura ebullición a 1,013 bar: -46.7°C 
Temperatura crítica: 70.9°C 
Presión crítica: 37.9 bar abs 
 
 
1234z 
Trans 1.3.3.3 Tetrafluorpropeno 
𝐶𝐹3𝐶𝐻 = 𝐶𝐻𝐹 
Peso molecular: 114.0 (g/mol) 
Temperatura ebullición a 1,013 bar: -19°C 
Temperatura crítica: 109.4°C 
Presión crítica: 36.36 bar abs 
 
Liga del producto 
 
Tabla VIII. Liga del producto 
 
Refrigerante 
 
Liga del producto 
 
 
R134-a 
Suva Cold MP 
Genetrón 134a 
Forane 134 a 
Klea 134 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-134a-gas-servei.pdf 
 
R410A 
 
 
AZ20 
Cuasi-azeotrópico 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-410a-gas-servei.pdf 
Amoniaco R-717 Amoniaco 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-717-gas-servei.pdf 
 
R-404 A 
 
Suva HP-62 
FX-70 
Genetrón 404ª 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-404a-gas-servei.pdf 
507 a Genetrón AZ-50 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-507a-gas-servei.pdf 
14 
 
 
1234z Zero ODP- Low GWP 
https://www.gas-servei.com/shop/docs/ficha-tecnica-
r-1234ze-gas-servei.pdf 
 
 
 
Conclusión 
En conclusión, a partir de la elaboración de esta investigación puedo notar las 
distintas propiedades termodinámicas que hacen idónea la utilización en algunos 
sistemas de estos refrigerantes. 
También, se puede notar la evolución que han tenido estos refrigerantes a lo largo 
de los años y su implicación que se tiene a futuro. Se puede notar la preocupación 
que se tiene en estos debido a la influencia que tiene estos gases en la capa de 
ozono, implementando normativas especiales de uso para los refrigerantes de HFC 
e introduciendo refrigerantes de cuarta generación en los sistemas. 
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