refrigerantes y medio ambiente

REFRIGERACION SENA ING. ANTONIO FAVIO OSPINO MARTINEZ REGIONAL SUCRE [email protected]

1

1. REFRIGERANTES

Refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que acta como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. El refrigerante ideal no existe, pero de acuerdo a sus aplicaciones y el uso apropiado como refrigerante, la sustancia debera ser qumicamente inerte hasta el grado de no ser inflamable, no ser explosivo, no ser txico y no deber reaccionar desfavorablemente con el aceite lubricante del compresor o con cualquier otro material normalmente usado en la construccin del equipo de refrigeracin. Los refrigerantes no debern reaccionar negativamente con la humedad que aunque restringida puede existir en el sistema, adems se desea que esta sustancia no contamine los productos almacenados, no perjudique la salud de los ocupantes y no contamine el ambiente. Como es de esperar, es muy poco probable que una sola sustancia tenga todas las propiedades anteriores. Un refrigerante ideal en resumen ha de cumplir las siguientes propiedades:

Ser qumicamente inerte hasta el grado de no ser inflamable, ni txico, ni explosivo, tanto en estado puro como cuando est mezclado con el aire en determinada proporcin.

No reaccionar desfavorablemente con los aceites o materiales empleados en la construccin de los equipos frigorficos.

No reaccionar desfavorablemente con la humedad, que a pesar de las precauciones que se toman, aparece en toda instalacin.

Su naturaleza ser tal que no contamine los productos almacenados en caso de fuga. El refrigerante ha de poseer unas caractersticas fsicas y trmicas que permitan la mxima capacidad de

refrigeracin con la mnima demanda de potencia. La temperatura de descarga de cualquier refrigerante siempre disminuye a medida que baja la relacin

de compresin. Por lo tanto deseamos que la temperatura de descarga sea la ms baja posible para alargar la vida del compresor.

El coeficiente de conductancia conviene que sea lo ms elevado posible para reducir el tamao y costo del equipo de transferencia de calor.

La relacin presin-temperatura debe ser tal que la presin en el evaporador para la temperatura de trabajo sea superior a la atmosfrica, para evitar la entrada de aire y de humedad en el sistema en caso de fuga.

Facil deteccin de fugas. Temperatura y presin crtica, lgicamente el punto de congelacin deber ser inferior a la temperatura

mnima de trabajo. Que no tenga problemas legales de adquisicin. Su rango de operacin debe estar comprendido entre el punto triple y el punto crtico. Finalmente ha de ser de bajo precio y fcil disponibilidad.

2. DESIGNACION DE REFRIGERANTES SEGN ASHRAE

El American Standard ANSI / ASHRAE 34, como denominacin simblica numrica, asign un cdigo que identifica a cada refrigerante el cual consiste de una letra seguido por un nmero. Este cdigo se establece a partir de su frmula qumica as:

La letra R significa mayscula significa refrigerante.

A la primera cifra se le suma 1 para obtener el nmero de tomos de carbono que contiene la molcula. Cuando este nmero es cero, no se escribe en su denominacin.

A la segunda se le resta 1 para obtener el nmero de tomos de Hidrgeno.

La tercera se refiere al nmero de tomos de fluor.

El resto de valencias, salvo que se indique lo contrario, quedan cubiertas con cloro. Se calcula el numero de tomos de cloro con la frmula:

Cl = C Atomos de F Atomos de H


2

Para la anterior frmula el valor de C es:

C = 4 si el numero de atomos de carbono es 1.

C = 6 si el numero de atomos de carbono es 2.

Por ejemplo la frmula del R-134 cuya formula es CF3CH2F sera:

Atomos de Carbono: 1 + 1=2 tomos

Atomos de Hidrgeno: 3 1 = 2 tomos

Atomos de Fluor: 4 tomos

Atomos de Cl = 6 4 2 = 0

A algunos refrigerantes se le agrega una letra minscula al final, dichos refrigerantes han tomado como base otro refrigerante y por voluntad del fabricante se ha modificado su estructura interna de modo diferente para alterar ciertas propiedades. A estos nuevos refrigerantes, por tener la misma composicin qumica de sus predecesores, se les aplica el ejercicio anterior y se denominan de igual forma sin embargo, para evitar una denominacin repetida se agregan letras en minscula al final de su denominacin original, ejemplo: R134 y R134a. La ANSI / ASHRAE 34 clasifica los refrigerantes por su grupo de seguridad; esta clasificacin consta de una letra ( A o B ) que indica su toxicidad y un nmero ( 1, 2 o 3 ) que indica su flamabilidad. Segn su toxicidad, los refrigerantes estn divididos en dos grupos: Clase A, toxicidad no identificada para concentraciones inferiores o iguales a 400 ppm. Clase B, se tiene evidencia de toxicidad a concentraciones inferiores a 400 ppm. Segn su flamabilidad, los refrigerantes estn divididos en tres grupos: Clase 1: no muestra propagacin de llama cuando se prueba en aire a 21C y 101 kPa. Clase 2: lmite inferior de flamabilidad superior a 0.10 kg/m3 a 21C y 101 kPa y un calor de combustion

inferior a 19 kJ/kg. Clase 3: altamente flamable definido por un lmite inferior de flamabilidad inferior o igual a 0.10 kg/m3 a 21C

y 101 kPa o un calor de combustin superior o igual a 19 kJ/kg.


3

Cuadro 1. Clasificacin de algunos refrigerantes.

3. FAMILIAS DE REFRIGERANTES

Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos halogenados:

3.1. HALOCARBONADOS Son compuestos qumicos o combinaciones de tomos que consisten de una estructura de carbono a la que se unen tomos del grupo VII A de la tabla peridica conocidos como Halgenos (Flor, Cloro y/o Bromo). Los refrigerantes pertenecientes a este grupo se dividen en tres grupos bsicos as: CFC, HCFC, HFC y mezclas entre ellos.

Clasificacin

Denominacin

Composicin o frmula

qumica

Clasificacin de

Seguridad COMPUESTO INORGNICO

R717 Amonaco NH3 B2 R718 Agua H2O A1 R744 Dixido de carbono CO2 A1

COMPUESTO ORGNICO Hidrocarburos

R170 Etano CH3CH3 A3 R290 Propano CH3CH2CH3 A3 R600a Isobutano CH(CH3)2CH3 A3

Halocarbonados Clorohalogenados (CFC)

R11 Triclorofluorometano CCl3F A1 R12 Diclorodifluorometano CCl2F2 A1

Hidroclorohalogenados (HCFC) R22 Clorodifluorometano CHClF2 A1 R141b 1,1-dicloro-1-fluoroetano CH3CCl2F A2 R142b 1-cloro-1,1-difluoroetano CH3CClF2 A2

Hidrohalogenados (HFC) R32 Difluorometano CH2F2 A2 R125 Pentafluoroetano CHF2CF3 A1

R134a 1,1,1,2-tetrafluoroetano CH2FCF3 A1 R143a 1,1,1-trifluoroetano CH3CF3 A2 R152a 1,1-difluoroetano CH3CHF2 A2

Mezclas azeotrpicas R502 R22/R115 (48.8/51.2) A1 R507 R125/R143a (50/50) A1

Mezclas zeotrpicas R404A R125/R143a/R134a (44/52/4) A1 R407C R32/R125/R134a (23/25/52) A1 R410A R32/R125 (50/50) A1


4

3.1.1. CFC ( Flor, Carbono, Cloro ), Clorofluorocarbono totalmente halogenado, no contiene hidrgeno en su molcula qumica y por lo tanto es muy estable, esta estabilidad hace que permanezca durante largo tiempo en la atmsfera afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto invernadero.(R-11, R-12, R-115, R-502, R-500 ). Esta prohibida su fabricacin desde 1995. Estas sustancias se han utilizado, adems de refrigerantes, tambin como disolventes en ciertas aplicaciones industriales, como agentes espumantes de estireno y como propelente en los aerosoles. Son excelentes refrigerantes ya que tienen un calor latente de vaporizacin alto en la gama conveniente de temperatura y presin, una elevada conductividad y una baja viscosidad. Son sustancias muy estables la cual es una de las razones por las cuales tienen una alto potencial de agotamiento de ozono (PAO).

NOMBRE FORMULA NOMBRE QUIMICO PAO R -11 C Cl3 F TRICLOROMONOFLUOROMETANO 1 R 12 C Cl2 F2 DICLORODIFLUOROMETANO 1 R 113 C2 F3 Cl3 TRICLOROTRIFLUOROETANO 0.8 R 114 C2 F4 Cl2 DICLOROTETRAFLUOROETANO 1 R - 115 C2 F5 Cl MONOCLOROPENTAFLUOROETANO 0.6

3.1.2. HCFC

(Hidrgeno, Carbono, Flor, Cloro), Hidroclorofluorocarbono, es similar al anterior pero con tomos de hidrgeno en su molcula. La presencia de Hidrgeno le confiere menos estabilidad, en consecuencia, se descompondr en la parte inferior de la atmsfera y no llegar a la estratosfera. Posee un potencial reducido de destruccin de la capa de ozono. Su desaparicin est prevista para el ao 2015. ( R-22, DI-36, DI-44, R-409, R-408 ). Tienen propiedades refrigerantes similares a los CFC y son consideradas sustancias en transicin.

NOMBRE FORMULA NOMBRE QUIMICO PAO R - 22 C H F2 Cl MONOCLORODIFLUOROMETANO 0.055

R 123 C2 H F3 Cl2 DICLOROTRIFLUOROMETANO 0.020 R 124 C2 H F4 Cl MONOCLOROTETRAFLUOROETANO 0.022

R 141 b C2 H3 FCl2 DICLOROFLUOROETANO 0.110 R 142 b C2 H3 F2 Cl MONOCLORODIFLUOROETANO 0.065

3.1.3.HFC

(Hidrgeno, Flor, Carbono), Hidrofluorocarbono, es un fluorocarbono sin cloro con tomos de hidrgeno sin potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. ( R-134a, 141b, R-404, R-407c, R-410 ).

NOMBRE FORMULA PAO R 134 a C H2 FC F3 0.055 R 245 fa C3 H3 F5 0.020

3.2. ORGANICOS Son compuestos qumicos o combinaciones de los elementos de la tabla peridica que contienen carbono, excepto el CO2 ; los refrigerantes orgnicos ms comunes son los hidrocarburos, los halocarbonados y combinaciones entre ellos. 3.2.1. HC ( Hidrgeno, Carbono ), Es un hidrocarburo o combustible no halogenado. Son sustancias naturales obtenidas por destilacin en las refineras. Los hidrocarburos refrigerantes estn disponibles para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la sustitucin directa del CFC-12. Tienen muy bajo impacto ambiental en comparacin con los anteriores. Son compatibles con el cobre y el aceite mineral. Como sustancia de reemplazo se necesita realizar muy pocos cambios en el sistema y en sus componentes, sin embargo, se necesita tomar medidas de


5

seguridad para evitar que la inflamabilidad sea un problema. Los ms importantes como refrigerantes son el metano, etano, butano, propano (R-290), etileno e isobutano (R- 600a). Como ya se haba comentado, los hidrocarburos directos pueden usarse como refrigerantes en sistemas de refrigeracin. Los HC son muy buenos refrigerantes por varias razones:

Se desempean muy bien, con buena capacidad y eficiencia.

Los HC estn disponibles para una amplia gama de aplicaciones. Son una excelente alternativa como reemplazo directo del CFC 12.

Tiene un impacto ambiental muy bajo en comparacin con los CFC, HCFC y los HFC.

Son compatibles con el cobre y los aceites minerales comunes.

Pueden usarse procedimientos de limpieza similares a los usados con el CFC-12.

El servicio de mantenimiento es el mismo que el de los refrigerantes CFC-12 y HCFC- 22, excepto por

las consideraciones de seguridad.

Se necesitan muy pocos cambios a un sistema y sus componentes para poder usarlos como refrigerantes. Sin embargo se necesita cuidado para que la inflamabilidad no presente problemas de seguridad.

Los sistemas que usan HC deben disearse de manera tal que la fuga no sea peligrosa.

Debe usarse el equipo apropiado durante la fabricacin para cargar los sistemas y la carga area debe

elegirse con cuidado.

Los tcnicos del servicio de mantenimiento y reparacin deben estar capacitados para manejar hidrocarburos como refrigerantes con seguridad.

Particularmente para refrigeracin domstica existe la opcin ( promovida especialmente por pases del norte de Europa) de utilizar Isobutano (R-600 a) o mezcla de Isobutano (R-600 a) y Propano ( R-290 ) para reemplazar al CFC-12 como refrigerante. 3.2.1.1. INFLAMABILIDAD DE LOS HC Los HC son inflamables cuando se mezclan con el aire. Para que dicha mezcla se encienda, la proporcin de ambos debe estar comprendida entre dos valores conocidos como lmite de inflamabilidad, el lmite de inflamabilidad inferior (LFL) y el lmite de inflamabilidad superior (UFL). Para el caso de la mezcla de HC mencionada, con menos de 1.95% (LFL) en volumen de la misma en el aire, entonces hay poco combustible para la combustin. Si hay ms de 9.1% (UFL) en volumen hay poco oxgeno (del aire) para la combustin. Para el caso del isobutano los lmites de inflamabilidad son 1.8% (LFL) para el inferior y 8.4% (UFL) para el superior. Esto debe considerarse ya que el refrigerante que se fuga no se diseminar en el espacio en forma pareja, sino que tender a acumularse a bajo nivel. Para la combustin se necesita una fuente de ignicin para encender la mezcla aire/ hidrocarburo, la fuente de ignicin debe poseer una temperatura superior a 460C. Las siguientes son fuentes de ignicin potenciales:

Una llama, por ejemplo de una antorcha encendida, de una lmpara de haluro, de un fsforo o de un encendedor.

Una chispa de un componente elctrico.

Electricidad esttica.


6

Cuando se aplican y se usan los hidrocarburos como refrigerantes deben evitarse las condiciones necesarias para la combustin. IMPORTANTE Es muy improbable que la combustin ocurra dentro de un sistema ya que all habr poco aire. Sin embargo, si los hidrocarburos como refrigerantes se fugan del sistema ocurrir la combustin si existe la mezcla en las proporciones adecuadas y si hay una fuente de ignicin, esto es peligroso y debe evitarse. Donde no se pueda prevenir fuga, se deben eliminarse las fuentes potenciales de ignicin. 3.2.1.2 PUREZA DE LOS HC COMO REFRIGERANTES La calidad y pureza del refrigerante es muy importante. El refrigerante debe contener niveles extremadamente bajos de contaminacin, fundamentalmente humedad y estar desodorizado. El uso de los HC impuros causar los siguientes problemas en un sistema de refrigeracin:

Un alto nivel de humedad saturar el filtro secador, se congelar en el dispositivo de expansin y en presencia de otras impurezas, acelerar la produccin de cidos en el sistema, lo cual conducir al dao metlico de cobre en el compresor.

Un agente odorante puede daar el aislamiento de la serpentina del motor del compresor.

Ya que en los cilindros pueden contenerse HC con mezcla de otros, de humedad, odorantes e impurezas, slo debe usarse HC grado refrigerante que tengan bajos niveles de contaminacin y humedad y que sean de una composicin muy controlada. Cuadro 2. . Especificaciones de la calidad de los hidrocarburos para su uso como refrigerantes.

PARAMETRO VALOR GRADO DE PUREZA SUPERIOR AL 99.5%

CONTENIDO DE AGUA MAXIMO 10 PPM CONTENIDO DE OTROS HC MAXIMO 5000 PPM

IMPUREZAS CLORADAS Y FLUORADAS 0 PPM 3.2.1.3. ALGUNOS HIDROCARBUROS DISPONIBLES COMO REFRIGERANTES Hay tres refrigerantes con base en HC que estn disponibles actualmente en el mercado internacional y que pueden ser usados en el reemplazo del CFC-12 en sistemas nuevos. Estos aparecen listados : Cuadro 3. Hidrocarburos usados como refrigerantes en el mercado.

REFRIGERANTE PUNTO DE EBULLICION A PRESION ATMOSFERICA

APLICACION

ISOBUTANO ( R-600 a ) - 12 C NUEVO EQUIPO DOMESTICO MEZCLA 50/50 DE PROPANO

E ISOBUTANO - 31.5 C

REEMPLAZO DEL R-12 EN EQUIPOS

USADOS Y NUEVOS PROPANO ( R-290 ) - 42 C EQUIPOS NUEVOS DE ALTA, MEDIA

Y BAJA TEMPERATURA Isobutano (R-600 a)

La capacidad volumtrica es inferior a la de CFC-12 por lo cual se necesitara un compresor con alrededor de dos veces el desplazamiento.

La presin de evaporacin estar por debajo de la presin atmosfrica en la mayora de las condiciones,

aumentando as la posibilidad de contaminar el sistema en caso de una fuga. El refrigerante es, por lo tanto, menos adecuado para las aplicaciones de baja temperatura.


7

Mezcla 50/50 de Propano e Isobutano

La capacidad es similar al CFC-12.

Las condiciones operativas son similares a las de CFC-12, aunque la presin de condensacin ser menor.

El COP es superior en un 10% al del CFC-12.

El diseo del compresor es el mismo que para CFC-12, se puede usar con slo cambios menores

necesarios para que los componentes elctricos se mantengan seguros. Propano (R-290)

La capacidad volumtrica es superior a la del CFC-12 as que se necesitarn compresores de desplazamiento ms pequeo.

Las presiones operativas son muy superiores a las de CFC-12, as que pueden ser necesarios cambios

en los componentes y el riesgo de fuga sera mayor.

El Propano no es, por lo tanto, adecuado para reemplazar al CFC-12, aunque puede usarse en lugar del HCFC-22 en algunas aplicaciones.

Los nuevos refrigerantes (HFC) tendern a sustituir a los CFC y HCFC:

USO O SERVICIO CFC/HCFC HFC

Limpieza R-11 R-141b

Temperatura media R-12 R-134a/R-409

Baja temperatura R-502 R-404/R-408

Aire Acondicionado R-22 R-407c

HC-12 a

Diseado como sustituto del refrigerante CFC R 12 y HFC R 134 a.

Se requiere el 40% de la carga del R 12, segn peso.

Se requiere el 42% de la carga del R 134 a, segn peso

HC-22 a

Diseado como sustituto del refrigerante CFC R 22.

Se requiere el 42% de la carga del R 22, segn peso. HC-502 a

Diseado como sustituto del refrigerante CFC R 502.

Se requiere el 42% de la carga del R 502, segn peso.


8

3.3. INORGANICOS Son compuestos qumicos o combinaciones de los elementos de la tabla peridica que no contienen carbono, excepto el CO2; los refrigerantes inorgnicos ms comunes son el agua, amonaco y dixido de carbono. 3.3.1.Agua El agua, R718, es un lquido incoloro, inodoro e inspido que est compuesto por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno (H2O). Sus propiedades fsicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura. Como refrigerante primario, el agua es utilizada en los procesos de refrigeracin por absorcin acompaado del bromuro de litio o amonaco en mquinas de aire acondicionado y como absorbedor acompaado del amonaco en mquinas de refrigeracin; se utiliza tambin como refrigerante en mquinas de refrigeracin por eyeccin. Debido a las bajas presiones y las tasas muy elevadas de flujo volumtrico que requieren los sistemas de compresin de vapor de agua, es necesario recurrir a diseos de compresores que son poco habituales en el sector del aire acondicionado. Como refrigerante secundario, el agua se utiliza en sistemas tipo chillers empleados para acondicionar aire, congelar y mantener pistas de patinaje sobre hielo y facilitar procesos industriales donde se requiera control de temperatura. 3.3.2. Amonaco El amonaco, R717, es un gas incoloro, corrosivo, irritante, txico y de olor sofocante. Su frmula qumica es NH3. Se emplea en la industria textil, como refrigerante, en la produccin de fertilizantes y en productos de limpieza, entre otros. Aunque no afecta metales ferrosos como el aluminio y el bronce fosfrico, en la presencia de humedad destruye los metales no ferrosos como el zinc, cobre, y sus aleaciones. Por sus cualidades termodinmicas, el amonaco es uno de los mejores refrigerantes: segn la productividad de enfriamiento, supera considerablemente a los R12, R11, R22 y R502, y tiene ms alto coeficiente de transferencia de calor, lo que permite usar tuberas de menor dimetro en los aparatos de transferencia de calor de similar capacidad. En conjunto con hidrgeno y agua, se utiliza en refrigeradores domsticos y comerciales, eliminando el uso de compresor gracias al principio de absorcin. Respecto al R22, el amonaco tiene un valor alto de calor de vaporizacin y como consecuencia presenta un comparativamente pequeo consumo de masa del refrigerante circulante. Esta es una cualidad ventajosa para grandes capacidades de refrigeracin pero hace difcil la regulacin de la entrega del amonaco al evaporador con bajas potencias. OBSERVACIONES:

Los aceites en sistemas de amoniaco son muy especiales. No se aconseje usar amoniaco para compresores hermticos y semihermticos, por su alta

conductividad trmica. La proporcin en masa de humedad en el amoniaco no debe superar los niveles del 0.2%, porque se

formaran lodos, perjudiciales al sistema. En sistemas industriales hay sistemas de purga automticos y d servicio constante.

3.3.3. CO2 El dixido de carbono es un gas incoloro e incombustible cuya frmula qumica es CO2. El R744 se conoce tambin como bixido de carbono, xido de carbono (IV) y anhdrido carbnico. El CO2 est presente en la atmsfera, en un ciclo natural: animales, plantas y microorganismos lo liberan como resultado de la respiracin y las fermentaciones y a su vez, las plantas verdes lo utilizan como fuente de carbono. Sus principales fuentes naturales son los ocanos, volcanes, incendios, as como la respiracin de los seres vivos o la descomposicin de materia orgnica. Desafortunadamente, el hombre produce grandes cantidades de CO2 con los diferentes procesos industriales, la deforestacin y, especialmente, cuando utiliza combustibles fsiles -petrleo y carbn-, para el transporte y la produccin de energa. Entonces, se convierte en un contaminante atmosfrico, un gas efecto invernadero, con una permanencia en la atmsfera estimada en ms de 100 aos.


9

Es probable tambin que los sistemas fabricados con CO2 sean de menor tamao que los que usan refrigerantes comunes. Sin embargo, estas ventajas se ven compensadas por el hecho que el uso del CO2 en las aplicaciones de aire acondicionado exige altas presiones de funcionamiento, lo que reduce la eficiencia operativa y por ende contribuye a producir un mayor nivel de emisiones indirectas de CO2 a causa del mayor consumo de energa. El CO2 est comenzando a encontrar aplicacin en sistemas industriales como refrigerante de baja temperatura y en sistemas configurados en cascada, con amonaco en la fase superior y CO2 en la fase inferior. La eficiencia energtica de los sistemas que funcionan con CO2 puede ser similar a la de los que usan HCFC-22, amonaco y R410A, con un rango de evaporacin de entre -40C y -50C. El CO2 tambin se usa como fluido termoportador en los sistemas indirectos. Existen perspectivas de usar el dixido de carbono en sistemas de aire acondicionado en automviles y trenes. Tambin se espera encontrarlo como refrigerante en refrigeradores domsticos y bombas de calor.

4. MEZCLAS DE REFRIGERANTES

Es la unin de dos o mas refrigerantes. Se realizan para alcanzar propiedades que cumplen con varios propsitos en la refrigeracin. Los refrigerantes pueden ser puros o mezcla de diferentes gases, las mezclas pueden ser azeotrpicas o no azeotrpicas ( zeotrpicas ) y cuasi-azeotrpicas.

4.1. Las mezclas azeotrpicas

Son aquellas mezclas de dos o mas refrigerantes en las que no cambia su composicin volumtrica y la temperatura de saturacin durante la evaporacin o condensacin a presin constante. La composicin del estado lquido es la misma del estado vapor, se comportan como si fueran un nuevo refrigerante puro. Estn formadas por tres componentes y se comportan como una molcula de refrigerante puro. Empiezan por 5 (R-500, R-502). Estas mezclas se pueden cargar en estado gaseoso lo lquido.

4.2. Las mezclas zeotrpicas o no azeotrpica

Son las mezclas de refrigerantes que cambian su composicin volumtrica y la temperatura de saturacin durante la evaporacin o condensacin a presin constante; en otras palabras, son mezclas que forman una nueva sustancia la cual tiene temperaturas de ebullicin y condensacin variables. Cuando estas mezclas se evaporan o condensan dentro de un sistema, su composicin y temperatura de saturacin cambian, o sea, el empezar a evaporarse el lquido, se evapora un porcentaje ms elevado del componente ms voltil, conforme continua hirviendo la mezcla, el lquido remanente tiene menor concentracin del componente ms voltil y mayor del menos voltil.

Este cambio de composicin del lquido remanente da como resultado un cambio de la temperatura de evaporacin. A una misma presin, la temperatura de saturacin liquida es ms baja que la temperatura de saturacin gaseosa ( Deslizamiento de la temperatura )

En estos tipo de mezclas hay que tener en claro dos conceptos muy importantes los cuales son:

Fraccionamiento: Se refiere al cambio de la composicin de la mezcla cuando esta cambia de lquido a vapor o viceversa.

Deslizamiento de la temperatura: Se refiere al cambio de la temperatura durante la evaporacin o condensacin de la mezcla debido al fraccionamiento de la misma. Esta diferencia pude variar de 1C a 2C.

Estas mezclas estn formadas por varios componentes pero la mezcla no se comporta como una molcula de refrigerante puro. Por lo tanto la carga de refrigerante que funciona con estos gases se ha de realizar siempre por lquido ya que cada gas se comporta diferente en estado gaseoso. Empiezan por 4 (R-404, R-408, R-409).


10

Aparte este tipo de mezclas tiene deslizamiento, lo que quiere decir que a la misma presin la temperatura es diferente si est en estado gaseoso o en estado lquido. Este deslizamiento puede ser desde 1 hasta 7C.

Estas mezclas tienen asignados nmeros de la serie 400, ste nmero establece cules componentes estn en la mezcla pero no la cantidad de cada uno de ellos. Para diferenciar zetropos que tienen los mismos componentes pero con diferentes cantidades en masa, se agrega al final de la denominacin una letra en mayscula. Esta letra obedece a un orden cronolgico, segn su aprobacin ASHRAE.

4.3. Las mezclas cuasi-azeotrpicas

Son mezclas zeotrpicas con pequea variacin de temperatura y cambio en su composicin en el rango de aplicacin y por lo tanto tcnicamente se comporta como un refrigerante azeotrpico.

Estos gases no son txicos en estado normal pero desplazan el oxgeno produciendo asfixia. Cuando estn es contacto con llamas o cuerpos incandescentes el gas se descompone dando productos altamente txicos y capaces de provocar efectos nocivos en pequeas concentraciones y corta exposicin.

Los refrigerantes que empiezan por 7, indican que son fluidos inorgnicos. Por ejemplo, el amoniaco (NH3) que se denomina R-717 o el R-744 que es el anhdrido carbnico (CO2), el R-764 es el anhdrido sulfuroso (SO2).

Los que empiezan por 6 son los isobutano como el R-600, se emplean en instalaciones domsticas. Son altamente inflamables.

5. CARACTERISTICAS ESPECIALES DE ALGUNOS REFRIGERANTES

CARACTERISTICAS DEL R-12:

Era el que ms se empleaba por su buen comportamiento en general hasta su prohibicin. Evapora 29.4C a presin atmosfrica, era el ms miscible con el aceite mineral, tena una buena temperatura de descarga, admita intercambiador de calor, se empleaban condensadores ms pequeos.

El R-12 absorba poca humedad y por lo tanto formaba poco cido en comparacin con los nuevos refrigerantes. Las fugas se pueden detectar con lampara buscafugas.

CARACTERISTICAS DEL R-22:

Este refrigerante es del grupo de los HCFC, inicialmente estaba diseado para aire acondicionado pero hasta hace poco se emplea para todo. Evapora a 40,8C a presin atmosfrica, es miscible con el aceite mineral y sinttico pero en bajas temperaturas es recomendable utilizar separador de aceite.

Acepta poco recalentamiento ya que de lo contrario aumentara demasiado la temperatura de descarga. Absorve 8 veces ms humedad que el R-12. Actualmente se prohibe su empleo en equipos e instalaciones nuevas excepto para equipos de aire acondicionado inferior a 100kw (ver calendario). Las fugas tambin se pueden detectar con lampara.

CARACTERISTICAS DEL R-134a:

Pertenece al grupo de los HFC, al no tener cloro no son miscibles con los aceites minerales, slo se emplea aceite base ESTER. Evapora a 26C a presin atmosfrica y es el sustituto definitivo para el R-12. Los HFC son muy higroscpicos y absorben gran cantidad de humedad. De los HFC el 134a es el nico definitivo los dems se emplean para mezclas (R-125, R-143a, R-152a).

Se detectan las fugas mediante buscafugas electrnicos o con otros medios como colorantes o el jabn de "toda la vida". Actualmente se comenta que los gases que pertenecen al grupo de los HFC agraban ms el efecto invernadero y al recalentamiento del planeta que las emisiones de CO, de manera que nos plantea una gran duda, Qu gases emplearemos en el futuro?.


11

Cuadro 4. Refrigerantes, familias, lubricante y usos.

NOMBRE REFRIGERANTE

TIPO LUBRICANTE COMPATIBLE

USO REEMPLAZO DEL

R -11 CFC LIMPIEZA R -12 CFC MINERAL

ALQUILBENCENICO

REFRIGERACION Y AIRE

ACONDICONADO AUTOMOTRIZ

DI 36 MEZCLA ZEOTROPICA

R22 ( 50% ), R124 ( 47% ), R600 ( 3% )

MINERAL*

Y

ALQUILBENCENICO

REFRIGERACION R - 12

DI 44 MEZCLA CUASI AZEOTROPICA

R22 ( 50% ), R125 ( 42% ), R134a ( 6% ),

R290 (2% )

MINERAL*

Y

ALQUILBENCENICO

REFRIGERACION R - 502

R - 23 POLIOL ESTER BAJAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R 13

R - 503 R - 123 MINERAL

ALQUILBENCENICO

CENTRIFUGAS

CHILLERS

R - 11

R - 124 MINERAL

ALQUILBENCENICO

ALTAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 114

R 134 a HCF POLIOL ESTER REFRIGERACION Y AIRE

ACONDICIONADO AUTOMOTRIZ

R - 12

R 22 HCFC MINERAL

POLIOLESTER -POE

ALQUILBENCENICO

REFRIGERACION, TRANSPORTE

REFRIGERADO Y AIRE

ACONDICIONADO

R - 502

R - 290 HC PROPANO

R 401 a MEZCLA ZEOTROPICA

R22 ( 53% ), R152a ( 13% ), R124 ( 34% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 12

R 401 b MEZCLA ZEOTROPICA

R22 ( 61% ), R152a ( 11% ), R124 ( 28% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

BAJAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 12

R 401 c MEZCLA ZEOTROPICA

R22 ( 33% ), R152a ( 15% ), R124 ( 52% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

R - 12


12


R125 ( 60% ), R290 ( 2% ), R22 ( 38% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

BAJAS Y MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 502

R 402 b MEZCLA ZEOTROPICA

R125 ( 38% ), R290 ( 2% ), R22 ( 60% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

MAQUINAS DE HIELO, BAJAS Y

MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACON

R - 502

R 403 b R22 ( 55% ), R218 ( 39% ), R290 ( 6% )

MINERAL

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

TRANSPORTE FRIGORIFICO, BAJAS

Y MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 502


R125 ( 44% ), R143a ( 52% ), R134a ( 4% )

POLIOL ESTER REFRIGERACION COMERCIAL E

INDUSTRIAL, BAJA Y MEDIA

TEMPERATURA

R - 502

R 406 a R22 ( 55% ), R142b ( 41% ), R600a ( 4% )

MINERAL REFRIGERACION DOMESTICA

R - 12

R 407 a R32 ( 20% ), R125 ( 40% ), R134a ( 40% )

POLIOL ESTER BAJAS Y MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 502

R 407 b R32 ( 10% ), R125 ( 70% ), R134a ( 20% )

POLIOLESTER BAJAS Y MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 502

R 407 c MEZCLA ZEOTROPICA

R32 ( 23% ), R125 ( 25% ), R134a ( 52% )

POLIOLESTER AIRE ACONDICIONADO

R - 22


R22 ( 47% ), R134a ( 46% ), R125 ( 7% )

MINERAL*

ALQUIBENCENICO

BAJAS Y MEDIAS TEMPERATURAS DE

REFRIGERACION

R - 502


R22 ( 60% ), R124 ( 25% ), R142 b ( 15% )

MINERAL*

ALQUILBENCENICO

REFRIGERACION Y AIRE

ACONDICIONADO, BAJA Y MEDIA

TEMPERATURA

R - 12


R32 ( 50% ), R125 ( 50% )

POLIOLESTER AIRE ACONDICIONADO

COMERCIAL Y DOMESTICO

R - 22

R 410 b R32 ( 45% ), R125 ( 55% )

POLIOL ESTER

R 413 a R134a ( 88% ), R218 ( 9% ), R600a ( 3% )

MINERAL

ALQUILBENCENICO

POLIOLESTER

TRANSPORTE FRIGORIFICO Y CLIMATIZACION

AUTOMOTRIZ

R - 12

R 416 a R134a ( 59% ), R600 ( 2% ), R124 ( 39% )

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

AIRE ACONDICIONADO

AUTOMOTRIZ

R - 12


13

R 502 R22 ( 48.8% ), R115 ( 51.2% )

MINERAL

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

REFRIGERACION COMERCIAL E INDUSTRIAL

R - 507 MEZCLA AZEOTROPICA

R125 ( 50% ), R134a ( 50% )

POLIOL ESTER REFRIGERACION, AIRE

ACONDICIONADO, BAJA Y MEDIA

TEMPERATURA

R - 502

R - 600 HC BUTANO

R 600 a HC ISOBUTANO

R - 717 AMONIACO

R - 718 AGUA

R 744 DIOXIDO DE CARBONO

HC 12 a HC MINERAL

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

REFRIGERACION DOMESTICA Y COMERCIAL

R 134 a

R 12

HC 22 a HC MINERAL ( MO )

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

( POE )

AIRE ACONDICIONADO

R 22

R 407 c

R 410 a

R 411 a HC 502 a HC MINERAL ( MO )

ALQUILBENCENICO

POLIOL ESTER

( POE )

REFRIGERACION INDUSTRIAL Y COMERCIAL

R 502

R 404 a

R- 408 a

R 507 a

* Bajo ciertas condiciones de operacin o temperatura.


14

Cuadro 5. Asignacin colores ARI para recipientes de algunos refrigerantes, clasificados por nmero ASHRAE.

NUMERO ASHRAE OBSERVACION COLOR ASIGNADO R -11 NARANJA R 12 BLANCO

R 13B1 ROJO ROSACEOR 22 VERDE CLARO R 23 AZUL GRISACEO CLARO

R 113 VIOLETA R 114 AZUL OSCUROR - 116 GRIS OSCURO R - 123 AZUL GRISACEO CLAROR - 124 VERDE INTENSO R - 125 MARRON MEDIANO

R 134a CELESTE R 401a ROJO ROSACEO R 401b MOSTAZA R 401c AZUL VERDOSO R 402a MARRON CLARO R 402b OLIVA R 404a NARANJA R 407a VERDE LIMA R 407b CREMA R 407c MARRON MEDIANO R 408a VIOLETA MEDIANO R 409a MARRON MEDIANO R 410a ROSA R 410b CASTAO R 411a VIOLETA R 411b AZUL VERDOSO R 414b AZUL MEDIANO R 416a LIMA R - 500 AMARILLO R - 502 VIOLETA CLARO R - 503 AZUL VERDOSO

R 507a AZUL VERDOSO R 508b AZUL OSCURO

6. HOJAS DE SEGURIDAD DE REFRIGERANTES ( MSDS )

Las hojas de datos de seguridad -HDS, conocidas por sus siglas en ingls como MSDS: Material Safety Data Sheets, son documentos que dan informacin detallada sobre la identidad o naturaleza de cualquier sustancia qumica o producto. Como una practica necesaria dentro de la Seguridad y Salud ocupacional, una HDS se consulta para detallar los peligros fsicos y los peligros a la salud que representa el uso de la sustancia. Tambin provee informacin sobre cmo trabajar con una sustancia qumica de una manera segura y qu hacer si se presenta un escape o derrame accidental. Es obligacin de los fabricantes e importadores obtener o desarrollar : Hojas de datos de seguridad para cada material peligroso que ellos produzcan o importen y Hojas de datos de seguridad para cada compuesto que ellos usen. A continuacin, se presentan las consideraciones ms importantes respecto a la informacin y uso de las HDS: Cualquier taller de servicio, empresa o centro de trabajo debe tener las HDS de cada una de las sustancias

qumicas que se manipulan, especialmente si son sustancias peligrosas. Las HDS deben estar disponibles


15

permanentemente para los trabajadores involucrados en su uso, para que puedan contar con informacin inmediata para implementar medidas preventivas o correctivas en el sitio de trabajo.

Las HDS deben estar en idioma espaol. La informacin debe ser confiable, para que su uso normal conlleve a una atencin adecuada para el cuidado de la vida y la salud humana o para controlar una emergencia. No se deben dejar espacios en blanco. Si la informacin requerida no es aplicable o no est disponible, se anotarn las siglas NA o ND respectivamente, segn sea el caso, y se deber anotar al final de la HDS, la fuente o fuentes de referencia que se utilizaron en su diligenciamiento.

La HDS debe ser actualizada en caso de existir nuevos datos referidos a la sustancia qumica que caracteriza.

El formato de una HDS es libre y debe contener, en orden, como mnimo la siguiente informacin: Ttulo: hoja de datos de seguridad, HDS y la Identificacin qumica o Nombre del producto. En todas las pginas de la HDS debe aparecer, en la parte superior derecha, el nombre de la sustancia.

Contenido: la hoja de Seguridad est compuesta por varias secciones, en las que se desarrollan los siguientes temas a saber:

Informacin sobre el productor: nombre, direccin nmero de telfono y telfono de emergencia del

fabricante. Ingredientes Peligrosos/Informacin de Identificacin: lista de sustancias qumicas peligrosas.

Dependiendo del pas, la lista puede contener todos los componentes qumicos, incluso aquellos que no son peligrosos. Teniendo en cuenta que los productos qumicos son usualmente conocidos por nombres diferentes, todos los nombres comunes usados en el mercado deben ser registrados. As mismo, el lmite legal de exposicin permitido (Permisible Exposure Limit PEL) para cada ingrediente de la sustancia peligrosa debe ser reportado.

Caractersticas fsicas/qumicas: punto de combustin, presin y densidad de vapor, punto de ebullicin, tasa de evaporacin, etc.

Informacin sobre riesgos de fuego y explosin: punto de combustin, lmites de combustin, mtodos de extincin, procedimientos especiales contra el fuego, peligros especiales de explosin o fuego.

Informacin sobre reactividad: cmo reaccionan ciertos materiales cuando se mezclan o se almacenan junto con otros.

Informacin sobre riesgos para la salud: efectos que las sustancias qumicas pueden causar (agudos = inmediatos; crnicos = a largo plazo), vas por las que la sustancia qumica puede entrar al cuerpo (pulmones, piel o boca), sntomas, procedimientos de emergencia y primeros auxilios.

Precauciones para un manejo y uso seguro: medidas a implementar en caso que el material qumico se derrame o escape, cmo deshacerse de los desperdicios del material qumico de una manera segura, cmo manipular, transportar y almacenar materiales de manera segura.

Medidas de control: ventilacin (local, general, etc.), tipo de respirador/filtro que debe usarse, guantes protectores, ropa y equipo adecuados, etc.

Informacin sobre ecologa: daos al ambiente y precauciones especiales.

A continuacin, se vera un ejemplo de una hoja de seguridad para refrigerantes, cortesia Northcutt:


16


17


18

7. REFRIGERANTES Y EL MEDIO AMBIENTE

7.1. QUE ES LA CAPA DE OZONO Y SUS FUNCIONES

El ozono es un gas incoloro, inestable, de olor caracterstico, que est presente en la atmsfera terrestre de manera natural. Las molculas de ozono son qumicamente idnticas, cada una con tres tomos de oxgeno pero su concentracin vara con la altura: el ozono de la estratsfera nos protege de la radiacin ultravioleta del sol, mientras que el ozono presente en la tropsfera tiene efectos txicos sobre los seres vivos.

La formacin de la capa de ozono constituye uno de los procesos ms trascendentes en la historia de nuestro Planeta. Las investigaciones cientficas indican que su origen se remonta a unos 2000 millones de aos atrs. La importancia de la capa de ozono radica en su capacidad para filtrar la radiacin Ultravioleta B (UV-B), proveniente del sol. De no existir este filtro atmosfrico, no se habra desarrollado la vida como la conocemos hoy en da, pues la luz ultravioleta tiene un nivel de energa suficiente para penetrar la pared celular y producir daos letales a la mayora de los organismos terrestres y acuticos.

7.2. PROCESO DE DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO

La capa de ozono ubicada en la estratosfera protege a la superficie terrestre bloqueando la radiacin ultravioleta emitida por el sol. El Ozono es una molcula formada por tres ( 3 ) tomos de oxgeno. Cuando los gases de los refrigerantes, en especial los CFC que contienen cloro es su estructura molecular, atacan al ozono retirando un tomo de oxigeno formando monxido de cloro ClO. El monoxido de cloro se combina con otro tomo de oxigeno para formar una molcula de oxigeno O2 liberando al tomo de cloro que ahora esta libre para romper otras molculas de ozono.

La molcula de oxigeno recin formada no bloque la radiacin ultravioleta permitiendo su penetracin y, por tanto, afectando la superficie terrestre. Hacia 1980 la comunidad cientfica mundial demostr el dao que ciertos productos qumicos denominados halocarbonos, compuestos que contienen cloro, flor, bromo, carbono e hidrgeno le hacen a la capa de ozono, debido a su alta persistencia en la atmsfera y a la comprobada accin del cloro libre sobre las molculas de ozono. Se estima que cada tomo de cloro puede destruir unas 100.000 molculas de ozono antes de desaparecer de la estratosfera

7.3. CONSECUENCIAS DE LA DESTRUCCIN DE LA CAPA DE OZONO La exposicin moderada a la radiacin UV-B no presenta peligro; de hecho, en los seres humanos constituye una parte esencial del proceso de formacin de la vitamina D en la piel. Sin embargo, el aumento de los niveles de exposicin puede producir efectos perjudiciales para la salud humana, los animales, las plantas, los microorganismos, los materiales y la calidad del aire. 7.3.1. Salud humana En los seres humanos, la exposicin prolongada a la radiacin UV-B conlleva el peligro de daos oculares, entre los que figuran reacciones graves tales como ceguera de la nieve, deformacin del cristalino, presbicia y cataratas. La radiacin UV-B puede afectar el sistema inmunolgico con dao del ADN, disminuyendo las defensas naturales lo cual conduce a un aumento en la frecuencia y en el nmero de casos de enfermedades infecciosas. El aumento de la radiacin UV-B probablemente acelera la tasa de fotoenvejecimiento, aumenta la incidencia del cncer de piel, tanto del tipo no melanoma (el menos peligroso) como melanoma maligno cutneo. 7.3.2. En animales y plantas

El agotamiento de la capa de ozono produce efectos adversos serios sobre la agricultura, reduciendo directamente el crecimiento de las plantas y sobre los bosques, disminuyendo su productividad. La radiacin ultravioleta produce cambios en la composicin qumica de varias especies de plantas, disminuyendo la cantidad y calidad de las cosechas. El aumento de la radiacin UV-B tambin tiene efectos similares para los animales: en el ganado, los caballos, los gatos, las ovejas, las cabras y los perros se ha reportado la presencia de carcinoma de clulas escamosas asociadas a la exposicin solar ambiental. Tambin produce dao a los organismos


19

acuticos, en particular a los ms pequeos: plancton, plantas acuticas, larvas de peces, camarones y cangrejos.

7.3.3. En los materiales Los materiales empleados en la construccin, pinturas, gomas, madera, plsticos y envases son degradados por la radiacin UV-B. El dao ocasionado vara desde la prdida de color hasta la prdida de calidad y fuerza mecnica. El aumento de la radiacin UV-B puede limitar la duracin de los materiales y obligar a utilizar procesos de produccin ms costosos, generando prdidas de miles de millones de pesos anuales. 7.3.4. En los ecosistemas En estudios realizados se sigue demostrando que las radiaciones solares en exceso tienen efectos adversos en el crecimiento, la fotosntesis y la reproduccin del fitoplancton, alterando la cadena alimenticia en los ecosistemas marinos y consecuentemente, reduciendo la produccin pesquera mundial. Se han confirmado los efectos del aumento de la radiacin UV-B en las emisiones de dixido de carbono y de monxido de carbono as como en los nutrientes minerales que circulan en la biosfera terrestre1. La disminucin del ozono estratosfrico y el consiguiente aumento de radiacin UV-B tienen importantes efectos en la troposfera, la regin ms baja de la atmsfera: en las zonas que ya son objeto de contaminacin como la producida por los gases de escape de los vehculos, tienden a aumentar las concentraciones de ozono que, a este nivel es un contaminante, causando irritacin en los ojos y en los pulmones

7.4. CALENTAMIENTO GLOBAL La temperatura de la Tierra se mantiene gracias a un equilibrio, entre el calor de la radiacin solar que fluye desde el espacio y el enfriamiento de la radiacin infrarroja emitida por la superficie caliente de la Tierra, que se escapa volviendo al espacio. El efecto invernadero , es un proceso natural que consiste en la retencin de una parte de la radiacin solar que la Tierra recibe durante el da por accin de ciertos gases presentes en la atmsfera. Este fenmeno ha dado lugar a unas condiciones climticas propicias para el desarrollo de vida en el planeta. Sin embargo, como resultado de las actividades humanas se ha alterado la concentracin de dichos gases ocasionando que la atmsfera retenga ms calor de lo debido siendo esto la causa de lo que hoy se conoce como el calentamiento o cambio climtico global. Todos los gases que contribuyen al calentamiento global son considerados gases efecto invernadero. Algunos se producen de forma natural como el vapor de agua, dixido de carbono, metano, xido nitroso y el ozono. Sin embargo, ciertas actividades humanas aumentan los niveles de la mayora de estos gases: el dixido de carbono se libera a la atmsfera cuando se queman residuos slidos, combustibles fsiles (aceite, gas natural y carbn), madera y sus derivados; el metano es emitido durante la produccin y el transporte de carbn, gas natural y aceite y resulta tambin de la descomposicin de desechos orgnicos en vertederos municipales de residuos slidos y de la crianza de ganado; el xido nitroso se libera durante las actividades agrcolas e industriales, as como durante la combustin de residuos slidos y combustibles fsiles.

Entre los gases efecto invernadero potentes que no se producen de forma natural estn los hidrofluorocarbonos (HFC) , perfluorocarbonos (PFC) y el hexafluoruro de azufre (SF6), los cuales son generados en una variedad de procesos industriales.

7.5. CONSECUENCIAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL 7.5.1. Alteracin en el ciclo hdrico y en el clima Se espera una afectacin de los ciclos hdricos, las lluvias y a la disponibilidad del agua, as como cambios abruptos de temperatura y presin en la atmsfera con lo cual los tornados, huracanes y tormentas tropicales sucederan con mayor frecuencia y con una violencia inusitada hasta entonces; la corriente del Nio es uno de los ejemplos ms claros de los problemas que trae el calentamiento global: desequilibra el estado climtico del


20

planeta haciendo que en algunos lugares llueva demasiado hasta inundarlos y en otros la sequa se extienda por largos perodos. 7.5.2. Efectos en los ecosistemas Se espera que el aumento en las temperaturas globales trastorne los diferentes ecosistemas y produzca la prdida de diversidad de especies, a medida que mueran las especies que no puedan adaptarse. Algunos ecosistemas, como los bosques tropicales y manglares, probablemente desaparezcan debido a los nuevos climas locales ms clidos o la elevacin del nivel del mar en la costa. Una atmsfera ms calurosa acelerar el derretimiento de los glaciares y casquetes polares: la cantidad de agua resultante elevara el nivel del mar y, con unos pocos centmetros de ms, podra inundar las tierras frtiles de las cuales dependen cientos de miles de personas para obtener alimentos. Por el avance del nivel del mar tambin se pueden contaminar las fuentes de agua dulce, alcanzar prdidas importantes de zonas costeras e inundacin de llanuras con la consiguiente prdida de cultivos. 7.5.3. Efectos en la Salud Un aumento en la temperatura de la superficie de la Tierra traer como consecuencia un aumento en las enfermedades respiratorias y cardiovasculares, las enfermedades infecciosas causadas por mosquitos y plagas tropicales, y en la postracin y deshidratacin debida al calor. Los sistemas cardiovascular y respiratorio se afectan debido a que, bajo condiciones de calor, la persona debe ejercer un esfuerzo mayor para realizar cualquier actividad, poniendo mayor presin sobre dichos sistemas. Por otra parte, como las zonas tropicales se extendern hacia latitudes ms altas, los mosquitos y otras plagas responsables del dengue, la malaria, el clera y la fiebre amarilla en los trpicos afectarn a una porcin mayor de la poblacin del mundo, aumentando el nmero de muertes a causa de estas enfermedades. 7.5. UNIDADES DE MEDIDA AMBIENTAL

La previsin de cambios en la dinmica ambiental del planeta, en los prximos aos, se basa ntegramente en modelos de simulacin. Comprensiblemente la gran mayora de los modelos se han concentrado sobre los efectos de la contaminacin de la atmsfera por gases invernadero y agentes agotadores de la capa de ozono. Una preocupacin presente es determinar cunto dao causan estas emisiones, gases o sustancias, para lo cual se determinaron las siguientes unidades:

7.5.1. PAO ( Potencial de Agotamiento de la capa de Ozono - en ingls Ozone Depletion Potential ODP ). Es la habilidad que tienen las sustancias para agotar la capa de ozono. A cada sustancia se le asigna un PAO respecto a una sustancia de referencia: el CFC-11 cuyo PAO por definicin tiene el valor de 1. 7.5.2. PCG: (Potencial de Calentamiento Global - en ingls Global Warming Potential GWP) Es la habilidad de un gas de absorber radiacin infrarroja. Esta unidad se estima teniendo como referencia el calentamiento atmosfrico que genera el Dixido de Carbono (CO2). La GWP mide la capacidad de una sustancia para producir efecto de invernadero o calentamiento global. Todos los refrigerantes contribuyen a este efecto. A partir del protocolo de Kyoto, existen unos compromisos por parte de la unin europea para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El reglamento CE N 2037/200 regula el empleo d estos gases refrigerantes. Desde el 1 de octubre del 200 esta prohibida la utilizacin de CFC, en el caso de los HCHC ya hay limites para su empleo y los HFC no tienen restriccin de empleo por el momento debido a su nulo efecto sobre la capa de ozono. 7.5.3. VIDA MEDIA Es el tiempo necesario para que la concentracin original de esa sustancia en la atmsfera disminuya a la mitad por accin de las transformaciones qumicas o por remocin. Cuadro vida media PAO y PGC para algunos refrigerantes.


21

Nombre genrico

Vida media (aos)

PAO PCG

INORGANICOS Agua - 0 0 Amonaco


22

- Metilcloroformo - Tetracloruro de carbono - Bromuro de metilo En la tabla siguiente se cita las sustancias actualmente identificadas como SAO y sus usos mas frecuentes.

SAO USOS NOMBRE PAO PCG CLOROFLUOROCARBONADOS REFRIGERANTES

AGENTES ESPUMANTES

R 11 R - 12

1 1

4000 8500

HALONES EXTINGUIDORES HALON - 1301 10 5600 TETRACLORURO DE

CARBONO SOLVENTE TCC 1.1 1400

METILCLOROFORMO SOLVENTE TCA 0.1 110 BROMOCLOROMETANO SOLVENTE 0.12 BROMURO DE METILO PLAGUICIDA Br - Me 0.6

La liberacin de las SAO puede suceder de las siguientes maneras:

Por despresurizacin y purga durante el mantenimiento de sistemas de refrigeracin y aire acondicionado.

Uso de solventes como agentes de limpieza.

Aplicacin de Bromuro de Metilo al suelo en los casos de cuarentena y pre-embarque.

Destruccin inadecuada de productos que contienen SAO como refrigeradores, espumas, etc.

Circuitos de refrigeracin que presentan fugas.

Liberacin de aerosoles que usan CFC como propelentes.

refrigerantes y medio ambiente

Documents