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. Propiedades Termodinámicas 1. Presión - Debe operar con presiones positivas. 2. 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. 3. Volumen - Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida. 4. Entalpia - Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización. 5. Densidad 6. Entropía Propiedades Físicas y Químicas 7. No debe ser tóxico ni venenoso. 8. No debe ser explosivo ni inflamable. 9. No debe tener efecto sobre otros materiales. 10. Fácil de detectar cuando se fuga. 11. Debe ser miscible con el aceite. 12. No debe reaccionar con la humedad. 13. Debe ser un compuesto estable.
Fácilmente se comprende que ninguno de los refrigerantes conocidos reúne todas estas cualidades; es decir, no existe un refrigerante ideal, por lo que, en base a un balance de ventajas, deberá seleccionarse el que reúna el mayor número de estas características de acuerdo al diseño requerido. Propiedades Termodinámicas Son aquellas que tienen relación con el movimiento del calo r. Estas propiedades se publican para cada refrigerante en forma de tablas. Estas tablas se dividen en dos secciones: Propiedades de Saturación de Líquido y Vapor, y P ropiedades del Vapor Sobrecalentado. Las primeras se dan comúnmente a intervalos de temperatura, y las segundas, se dan tanto a intervalos de presión, como de temperatura. Estas tablas son elaboradas por los fabricantes de refrigerantes y a lgunas asociaciones relacionadas con refrigeración, y se pueden encontrar en libros de texto, manuales o boletines técnicos. Las de may or aplicación para resolver problemas de cálculos y diseño de equipos, son las tablas de propiedades termodinámicas de saturación. 1. Presión Las presiones que actúan en un sistema de refrigeración, son extremadamente importantes. En primer término, se debe operar con presiones positivas. Por otra parte, la presión de condensación debe ser lo suficientemente baja, ya que esto determina la robustez del compresor y del condensador. Mientras más alta sea la presión, se requiere un equipo más robusto, y por lo tanto, más caro.
2. Temperatura Hay tres temperaturas que son importantes para un refrigerante y que deben ser consideradas al hacer la selección. Estas son: la de ebullición, la crítica y la de congelación. La temperatura de ebullición de un refrigerante , siempre es referida a la presión atmosférica normal de 101.3 kPa (0 psi). El punto de ebullición de un refrigerante debe ser bajo, para que, aun operando a presiones positivas, se pueda tener una temperatura baja en el evaporador. La temperatura crítica, sobre todo para el diseño del condensador, ya que ningún vapor se condensa a una temperatura mayor de la crítica, aunque la presión sea muy grande. la temperatura de congelación de un refrigerante, debe ser más baja que la temperatura del evaporador. No se puede utilizar un refrigerante que se congele a la temperatura de trabajo de l evaporador.
Curvas de PRESION – TEMPERATURA
