A111- PROYECTO REFRIGERANTES

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INFORME PROYECTO REFRIGERANTES
LABORATORIO DE REFRIGERACION Y AIRE ACONDICIONADO 
AUTORES
DUVAN CAMILO GUTIERREZ SUAREZ 1095839233
SERGIO ANDRES TASCO LARGO 1007453862
PEDRO ANDRES VARGAS CARREÑO 1005338477
CRISTIAN SNEIDER GOMEZ DUARTE1098814214
EINNER ARTURO JAIMES LÓPEZ 1098725500
PROFESOR: LUIS URREGO 
UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS
TECNOLOGÍA EN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO
BUCARAMANGA
09-05-2020
REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO
AGRADECIMIENTOS
Los autores de este trabajo, quieren expresarle los agradecimientos a:
Las Unidades Tecnológicas de Santander, por los conocimientos adquiridos tanto académicos como humanos y por abrir sus puertas para formar profesionales.
Luis Urrego, profesor a cargo de la asignatura. Por brindar la oportunidad de realizar este informe con su presencia en cuanto a su acompañamiento en el laboratorio de refrigeración y aire acondicionado.
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN	4
INTRODUCCIÓN	5
1.	DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA	6
1.1 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA………………………………………………...	6
1.2 OBJETIVOS…………	……………………………………………………………	7
1.2.1 OBJETIVO GENERAL	7
1.2 .2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS	7
2.	MARCO TEÓRICO	8
2.1. HISTORIA…………………………………………………………………………………8
2.2. DEFINICION………………………………………………………………………………10
2.3 PROPIEDADES. …………………………………………………………………………..12
2.4. CARACTERISTICAS DE LOS REFRIGERANTES ………………………………..…...14
2.5 TOXICIDAD……………………………………………………………………………....16
2.6 IMPACTO AMBIENTAL…………………………………………………………………..18
3.	CONCLUSIONES	19
4.	BIBLIOGRAFIA	20
RESUMEN
En la materia de refrigeración y aire acondicionado es muy importante tener en cuenta el papel que juegan los refrigerantes dentro de un ciclo de refrigeración y su influencia en este sistema. Cada gas refrigerante tiene diversos usos dentro del área de refrigeración, en función de esto, ellos no se pueden negar que la capacidad de refrigerar ha sido un salto evolutivo en el ser humano, no obstante, esto ha permitido la aparición de sustancias empleadas como refrigerante, las cuales han causado un gran impacto ambiental, llegando hasta el punto de provocar tal daño, que ha debido de ser prohibida tanto su emisión como su manufacturación. 
Por este motivo, el objetivo de este proyecto es el de dar a conocer, de la manera más clara posible, que son los refrigerantes y el impacto provocado en el medio ambiente debido a sus emisiones desmesuradas. Con esto se intenta, en la manera de lo posible, concientizar las personas para que se realice un correcto uso de estas sustancias ya que de otro modo se esta
comprometiendo la salud del planeta y directamente la de las propias personas. 
PALABRAS CLAVE: Refrigerantes, Medio Ambiente, Capa de ozono, Refrigeracion.
INTRODUCCIÓN
la refrigeración y algunos de sus conceptos básicos son utilizados desde hace siglos cuando los romanos y chinos utilizaban la nieve del invierno para enfriar sus bebidas o por ejemplo los egipcios que utilizaban la vaporización del agua como sistema de refrigeración. 
a continuación, estudiaremos los diferentes tipos de refrigerantes existente en el mercado mundial, observaremos las diferencias entre los refrigerantes cfc, hcfc, hfc junto con sus propiedades químicas, físicas y termodinámica y a partir de dicho estudio identificaremos los diferentes refrigerantes a utilizar en distintos sistemas de intercambio de calor.
REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO
1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
1.1 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
El presente informe se elabora con el fin de exponer los gases refrigerantes a base de clorofluorocarbonados, hidro clorofluorocarbonados, y fluoro carbonados cuyo uso es generalizado en la industria de la refrigeración, en los sistemas de aire acondicionado, en la fabricación de espumas y en aplicaciones médicas entre otras, ha traído consecuencias ambientales de grandes proporciones al contribuir a la destrucción de la capa de ozono y al cambio climático.
Colombia como país adherido a los Protocolos y consciente de las implicaciones
medioambientales de la liberación de los gases refrigerantes a la atmósfera, ha iniciado
una serie de acciones tendientes a la eliminación del consumo de los gases en los tiempos
establecidos en los Protocolos, y de igual modo, está tomando medidas en el sentido de
evitar la liberación a la atmósfera de los gases que se encuentran en los equipos
obsoletos, en malas condiciones o cuyos gases han cumplido su ciclo de utilización al
presentar niveles de contaminación que hacen ineficiente su funcionamiento. 
 1.2 OBJETIVOS 
1.2.1	OBJETIVO GENERAL
· Reconocer la importancia e influencia de los tipos de refrigerantes en un sistema de refrigeración y las repercusiones de estos sobre el medio ambiente.
1.2.2	OBJETIVOS ESPECÍFICOS
· Conocer la definición, historia y características de los refrigerantes empleados a lo largo de la historia.
· Evidenciar el impacto ambiental de los refrigerantes sobre el medio ambiente analizando desde las perspectivas del ODP y GWP
· Evaluar el estado actual del manejo de los gases refrigerantes, considerados
sustancias agotadoras de la capa de ozono, en el contexto internacional y nacional
2. MARCO TEORICO
2.1 HISTORIA 
INICIO 
Con el paso del tiempo, se han hecho mejoras en cuanto a su manejo y almacenamiento, pero aún se utiliza el hielo natural por todo el mundo. El uso histórico y fundamental del hielo, ha sido reconocido en una unidad de refrigeración: la tonelada de refrigeración, la cual se define como la cantidad de calor que se requiere para fundir dos mil libras de hielo en 24 hrs. En refrigeración se dio un gran paso adelante, allá por el año 1600, cuando se descubrió que una mezcla de hielo con sal, producía temperaturas más bajas que el hielo solo
MEJORAS
En cierta manera, ésta fue la primer mejora sobre la naturaleza en el campo de la refrigeración. Hacia finales del siglo XVIII, la inventiva del hombre se había dirigido hacia la producción de frío en el momento y tiempo que se deseara. Se desarrollaron máquinas para disminuir la presión del vapor del agua y acelerar su evaporación. También recibió considerable atención el 137 Refrigerantes ante de producir frío por la liberación de aire comprimido. Durante la primera parte del siglo XIX, se desarrollaron máquinas para la compresión de vapor y se probaron muchos fluidos como refrigerantes, entre los que sobresalieron el amoníaco, bióxido de carbono, bióxido de azufre,
cloruro de metilo y en cierta medida, algunos hidrocarburos. A finales del siglo, la refrigeración mecánica estaba firmemente establecida. Por muchos años (desde 1876), al amoníaco se le han encontrado excelentes propiedades como refrigerante, y desde entonces, ha sido el refrigerante más utilizado comúnmente. Aún en la actualidad, ha demostrado ser satisfactorio, sobre todo en refrigeración industrial en grandes plantas. En las décadas siguientes, la atención fue orientada hacia el mejoramiento del diseño mecánico y la operación de los equipos. A principios del siglo XX, se desarrollaron las unidades domésticas y los refrigerantes en uso en ese tiempo, padecían de una o más propiedades de riesgo. Algunos eran tóxicos, otros inflamables, y otros más operaban a muy altas presiones.
APARICION DEL R12
En 1928, el vicepresidente de una importante compañía de automóviles, C.F. Kettering, decidió que la industria de la refrigeración, si quería llegar a alguna parte, necesitaba un nuevo refrigerante seguro y estable, que no fuera tóxico, corrosivo ni inflamable, y que tuviera las características de climatización del siocido de azufre En 1928, el vicepresidente de una importante compañía de automóviles, C.F. Kettering, hizo unos experimentos consistieron en reordenar la molécula de tetracloruro de carbono, usada para fabricar algunos de los refrigerantes halogenados. nació el tricloromonofluorometano o R-11, Si se reemplazan dos átomos de cloro por dos de flúor, se obtiene el diclorodifluorometano o R-12, En 1929 se le solicitóa una compañía química, que ayudara a desarrollar un proceso comercial práctico para la fabricación del nuevo refrigerante. Con este desarrollo nació la industria de los refrigerantes halogenados, El primero de ellos fue el Freón 12, que, durante muchos años, fue el más popular
PROBLEMAS COMERCIALIZACION CON EL FREON
De allí siguieron el Freón 11, el Freón 21, el Freón 114, y el Freón 22, cada uno con sus características especiales. Sin embargo, el desarrollo de los refrigerantes Freón no tuvo una recepción entusiasta. Las comisiones de seguridad eran prudentes en sus sanciones; los técnicos de servicio estaban inconformes respecto a las fugas, porque no los podían detectar con el olfato; los contratistas los rechazaban porque costaban más que el bióxido de azufre, y algunos de los fabricantes líderes, se rehusaban a diseñar el equipo de refrigeración que se ajustara a las propiedades termodinámicas de estos refrigerantes. 
2.2 DEFINICION
un refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que actúe como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. Desde el punto de vista de la refrigeración mecánica por evaporación de un líquido y la compresión de vapor, se puede definir al refrigerante como el medio para transportar calor desde donde lo absorbe por ebullición, a baja temperatura y presión, hasta donde lo rechaza al condensarse a alta temperatura y presión.
PARA QUE SIRVE 
La función principal de un refrigerante es recibir energía o carga térmica presente en el ambiente de un lugar a refrigerar ya sea por motivos industriales o de confort y mediante esta extracción de calor, el sistema de refrigeración por medio del evaporador podrá enfriar más rápido.
 
2.3 PROPIEDADES
Propiedades Físicas y Químicas
-No debe ser tóxico ni venenoso.
-No debe ser explosivo ni inflamable.
-No debe tener efecto sobre otros materiales.
- Fácil de detectar cuando se fuga.
- Debe ser miscible con el aceite.
- No debe reaccionar con la humedad.
- Debe ser un compuesto estable.
PROPIEDADES TERMODINÁMICAS.
· Presión: Debe operar con presiones positivas.
· Temperatura: Debe tener una temperatura crítica por arriba de la temperatura de condensación.
· Debe tener una temperatura de congelación por debajo de la temperatura del evaporador. Debe tener una temperatura de ebullición baja.
· Volumen: -Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida.
· Entalpia: Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización.
2.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS REFRIGERANTES
• El Punto de Congelación debe ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema para evitar congelaciones en el evaporador.
• El calor latente de evaporación debe ser lo más alto posible para que una pequeña cantidad de líquido absorba una gran cantidad de calor.
• El volumen específico debe ser lo más bajo posible para evitar grandes tamaños en las líneas de aspiración y compresión.
• La densidad debe ser elevada para usar líneas de líquidos pequeñas.
• Las presiones de condensación deben elevarse, para evitar fugas y reducir la temperatura de condensación.
• No son líquidos inflamables, corrosivos, ni tóxicos. Además deben tener una baja conductividad eléctrica.
Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos halogenados:
· CFC: (Flúor, Carbono, Cloro), Clorofluorocarbono, no contiene hidrógeno en su molécula química y por lo tanto es estable, esta estabilidad hace que permanezca mucho tiempo en la atmósfera afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto invernadero (R-11, R-12, R-115). Está prohibida su fabricación desde 1995.
· HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro). Es similar al anterior, pero con átomos de hidrógeno en su molécula. Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono (R-22). Su desaparición está prevista para el año 2015.
· HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono). Es un Fluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R-134a, 141b)
Un refrigerante ideal:
Posee características físicas y térmicas que permiten la máxima capacidad de refrigeración con la mínima demanda de potencia. La temperatura de descarga deberá ser la más baja posible para alargar la vida del compresor. (Nieto, 2010)
2.5 TOXICIDAD DE LOS REFRIGERANTES 
La clasificación de seguridad se realiza en base a dos variables, la toxicidad y la inflamabilidad. Cada sustancia se clasifica acorde a estas dos mediciones, (Figura 1).  
Figura 1. Clasificación de seguridad
Según el máximo tiempo permitido para que una persona esté expuesto a una sustancia, se clasifica el nivel de toxicidad, baja o alta.  La clasificación de la toxicidad de los gases se basa en los índices de exposición TLV/TWA.
TLV o Concentración Máxima Permisible, (por sus siglas en inglés Threshold Limit Value).
TWA o Concentración Ponderada en el Tiempo, (por sus siglas en inglés Time-Weighted Average).
Aquellas sustancias con una baja toxicidad se designan con la letra A, y los de alta toxicidad con la letra B.
Clase A: Baja toxicidad. TLV/TWA 400 ppm o mayor
Clase B: Alta toxicidad. TLV/TWA 399 ppm o menor
A su vez la inflamabilidad se divide en:
· Clase 1: No propaga la llama, (No inflamable)
· Clase 2L: Muy baja, o leve, propagación de llama, (muy baja inflamabilidad)
· Clase 2: Baja propagación de llama, (baja inflamabilidad)
· Clase 3: Alta propagación de llama, (Alta inflamabilidad)
En los últimos años, la ASHRAE ha adoptado una nueva clasificación de inflamabilidad designada como 2L, la cual hace referencia a aquellas sustancias con muy baja inflamabilidad y baja velocidad de propagación de llama, tal es el caso de las hidro-fluoro-olefinas (HFO).
Como se aprecia de la figura 1 los refrigerantes ubicados en el cuadrante A1 son muy seguros para su uso, toda vez que tienen una baja toxicidad y nos son inflamables. En contraposición los refrigerantes designados con la clasificación B3 demandan un cuidado especial al manipularlos ya que son tóxicos y altamente inflamables.  En la figura 2 se aprecian ejemplos de fluidos refrigerantes ubicados en cada cuadrante según su clasificación de seguridad.
· La mayoría de los CFC’s, HCFC’s y HFC’s, (R-11, R-12, R-22, R-134a, R-404A, R-410A, R-507, entre otros), y el dióxido de carbono, (CO2), tienen clasificación A1, baja toxicidad y no inflamables.
· Los refrigerantes de tipo hidrocarburo, (R-600, R-290, etc), son clasificados como A3, baja toxicidad, pero altamente inflamables.
· El amoniaco (NH3), es considerado B2, altamente tóxico y altamente inflamable. 
· El refrigerante HFO-1234yf tiene clasificación A2L, baja toxicidad y muy baja inflamabilidad y velocidad de propagación de llama. (Dr.refrigerant, 2017)
2.6 IMPACTO AMBIENTAL
· O.D.P. (OZONE DEPLETION POTENTIAL)
El ODP es el coeficiente por el que se mide la capacidad destructiva de un fluido refrigerante frente a la capa de ozono. Se mide utilizando como medida patrón la unidad atribuida al R-11 ya que es el más destructivo para la capa de ozono al poseer 3 átomos de cloro en su molécula. (Malacara, 2016)
· G.W.P. (GLOBAL WARMING POTENCIAL)
Es la forma de medir el efecto invernadero que producen los refrigerantes utilizados y el CO2, (dióxido de carbono).
Medido en Kg de CO2 que deben ser liberados a la atmósfera para provocar el mismo efecto invernadero o recalentamiento global que 1 Kg de fluido refrigerante en nuestro caso. O mejor dicho: a lo largo de un periodo de tiempo de la emisión de 1 Kg de un gas de efecto invernadero comparada al efecto de 1 Kg de CO2 en el mismo periodo de tiempo. (Malacara, 2016)
· Gases de efecto invernadero
Son gases que se encuentran presentes en la atmósfera terrestre y que dan lugar al fenómeno denominado efecto invernadero. Su concentración atmosférica es baja, pero tienen una importancia fundamental en el aumento de la temperatura del aire próximo al suelo, haciéndola permanecer en un rango de valores aptos parala existencia de vida en el planeta.
Los gases de invernadero más importantes son: vapor de agua, dióxido de carbono (CO2) metano (CH4), óxido nitroso (N2O) clorofluorocarbonos (CFC) y ozono (O3).
En la tabla se enumeran los fenómenos naturales y actividades antropogénicas que dan origen a estos gases, su concentración y tasa de crecimiento anual en la atmósfera. (camilloni, 1996)
	
	
	
	
	
	
	
	ELABORADO POR: 
Oficina de Investigaciones
	REVISADO POR: 
Soporte al sistema integrado de gestión
	APROBADO POR : Asesor de planeación
	
	
	FECHA APROBACION: 
3. CONCLUSIONES
· Se evidencio las características de cada uno de los refrigerantes mayormente usados a lo largo de la historia, su influencia, sus ventajas y desventajas sobre los diversos ciclos de refrigeración.
· Como resultado de la investigación se comprendo la importancia de los refrigerantes y su desempeño en un sistema de refrigeración 
· Se concluyo que los gases refrigerantes expuestos al medio ambiente producen un aumento de las temperaturas de la superficie terrestre, conocido como calentamiento global.
· A partir de esto este aumento de las temperaturas está afectando a la climatología de la tierra, causando un cambio en el clima cuyos efectos podrían ser la desertización, el aumento de los fenómenos meteorológicos extremos o el aumento del nivel del mar.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
· Camilloni. (27 de diciembre de 1996). Obtenido de https://www.mendoza.conicet.gov.ar/portal/enciclopedia/terminos/GasesEfect.htm
· Dr. refrigerant. (06 de marzo de 2017). Blogger. Obtenido de http://abcdelosrefrigerantes.blogspot.com/2017/03/clasificacion-de-seguridad-de-los.html
· Malacara, J. (10 de 04 de 2016). INTENSITY. Obtenido de https://intensity.mx/es/blog/refrigerantes-para-aire-acondicionado-y-refrigeracion
· Nieto, a. (2010). MUNDOHVACR. Obtenido de https://www.mundohvacr.com.mx/2007/02/los-refrigerantes-y-sus-propiedades/
· URREGO, Luis, Guía de refrigeración.