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FICHA DE RED Nº 5.03
LOS FLUIDOS
Área Empresarial Andalucía C.L.A.
Ctra. Andalucía, km 16.5 – Sector 7-8
28906 Getafe
Madrid
Como experto en aire acondicionado y consejero a nivel de instancias internacionales, VALEO ha
desarrollado una competencia completa en sistemas de aire acondicionado, fluidos y componentes.
VALEO establece en el marco de despliegue de su programa VALEO CLIM SERVICE las
preconizaciones siguientes:
•
VCS se compromete a promover lo antes posible la eliminación del R12 de los vehículos
automóviles
•
VCS preconiza el empleo del R134a como fluido de sustitución del R12. El parque climatizado
no utilizará mas que el R134a como fluido único
•
El conjunto de las preconizaciones tiene como objetivo primordial el respeto absoluto del medio
ambiente y una tasa de emisiones nula
•
VALEO velará que se apliquen las normas y la ética de la red VCS.
Introducción:
Se sabe que la función principal del dispositivo de climatización es producir frío, captando el calor
del aire ambiente.
Todo fluido absorbe calor. Los fluidos frigoríficos se utilizan en climatización por su gran
capacidad de absorción de calor. Estos fluidos deben reunir una serie de características para que su
efectividad sea óptima:
•
Características favorables de presión y temperatura para conseguir que las presiones no sean
demasiado elevadas en el condensador ni demasiado bajas en el evaporador
•
Valor de calor latente de evaporación elevado para poder conseguir un mayor efecto frigorífico
•
Valor de la temperatura crítica lo suficientemente elevado para evitar que el compresor
comprima el fluido hasta una presión por encima de la presión crítica, en cuyo caso no se
produciría cambio de estado en el condensador
•
Temperatura de evaporación inferior a la temperatura ambiente
•
Seguridad contra el peligro de incendio y de explosión
•
Estabilidad química y compatibilidad con los materiales que componen el circuito
•
Baja toxicidad para evitar daños a las personas que los manipulan
•
Miscibilidad con el aceite lubricante empleado
Tipos de fluidos:
•
CFC: CLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R12, R11, R502): Están compuestos de cloro,
de flúor y de carbono. Contribuyen fuertemente a la destrucción de la capa de ozono
•
HCFC: HIDROCLOROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R22, D124): Están compuestos de
cloro, flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen a la destrucción de la capa de ozono y al
recalentamiento del planeta por el efecto invernadero.
Capítulo Nº
5
FICHAS DE PRODUCTO
Ficha Nº
5.03
Los fluidos
Versión
1
Fecha de creación 02/02/00 19:50
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Propiedad de Valeo Distribución España. Prohibida su reproducción. © 1999
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•
HFC: HIDROFLUOROCARBUROS (Ejemplo R134a, ISCEON 49): Está compuestos de
flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen al recalentamiento del planeta por el efecto invernadero
El R12 (Freon 12)
El diclorodifluormetano (C Cl
2
F
2
) denominado R-12 o Freón 12 es un fluido caracterizado por un
alto calor de evaporación. Pertenece a la familia de los Clorofluorocarbonos, CFC. Su punto de
ebullición se encuentra a –29.4 ºC a presión atmosférica. Presenta una elevada estabilidad a altas
temperaturas y no reacciona con la mayor parte de los metales (excepto el zinc y el magnesio).
Además no deteriora la goma de las tuberías. Sin embargo, en presencia de agua es altamente
corrosivo, ya que la reacción produce ácido clorhídrico.
Cl + H
2
O => HCl
En condiciones normales es un gas incoloro, con un ligero olor y no produce manchas. Es miscible
con los aceites lubricantes minerales, tomando las precauciones necesarias en el dimensionamiento
de las tuberías con el fin de asegurar el retorno del aceite al compresor.
En condiciones normales no es inflamable ni explosivo, tanto en estado líquido como gaseoso, sin
embargo si se pone en contacto con una llama o con un metal muy caliente se descompone en gas
fosgeno (gas mostaza) que es un gas muy venenoso. Además no se debe poner en contacto este
fluido con los ojos, ya que se pueden producir congelación.
Desgraciadamente este compuesto alcanza rápidamente las capas altas de la atmósfera, donde se
encuentra el ozono, O
3
. Se sitúan a una altura aproximada de 15 km. Y pueden permanecer durante
120 años.
Debido al efecto de los rayos ultravioletas, se produce la degradación química del R-12, liberándose
las moléculas de cloro, que reaccionan con el ozono capturando un átomo de oxígeno,
disminuyendo la concentración de ozono en esa zona. Una molécula de cloro puede destruir entre
50000 y 100000 moléculas de ozono.
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La capa de ozono que rodea la tierra a nivel de la estratosfera asegura la protección contra los rayos
ultravioletas, que atacan al organismo humano y a la vida vegetal y animal. Además, esta capa
limita el efecto invernadero, manteniendo el equilibrio térmico del planeta mediante la reflexión de
los rayos infrarrojos hacia la tierra. Así pues, la destrucción de esta capa de ozono provocaría la
penetración de los rayos UV, con el consiguiente riesgo para la salud, así como el recalentamiento
del planeta.
El R134a:
La alternativa al R-12 es el tetrafluoroetano (CH
2
F-CF3), que pertenece a la familia de los
Hidrogenofluorocarbonos (HFC). Su punto de ebullición es de –26.3 ºC a presión atmosférica.
Presenta así mismo una baja toxicidad.
De la misma forma que el R-12, no es inflamable en condiciones normales, pero sin embargo es
corrosivo en presencia de agua, ya que se produce ácido fluorhídrico, a través de la reacción:
F + H
2
O => HF
No es miscible con aceites minerales, sino con aceites sintéticos PAG (glicol polialcalino). El
tamaño de sus moléculas es inferior a las del R-12, por lo que la posibilidad de fugas es mayor.
Las características termodinámicas de este compuesto son similares a las del R-12. Posee un
elevado calor latente de vaporización, cambia de estado a presiones poco elevadas y su temperatura
de evaporación es apropiada para los sistemas de climatización.
En cuanto a los efectos medio ambientales, al no tener cloro en su composición, el R134a es inocuo
para la capa de ozono, sin embargo también contribuye al efecto invernadero, aunque en menor
medida que el R-12. Su tiempo de permanencia en la atmósfera también es mas reducido, en torno a
15 años.
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Comparativa entre ambos fluidos:
En la tabla siguiente se pueden observar algunas características físicas para ambos fluidos:
Característica
R12
R134a
Denominación Química
Diclorofluorometano
Tetrafluoroetano
Fórmula
CCl
2
F
2
CH
2
F-CF
3
Punto de ebullición
-29.8 ºC
-26.3 ºC
Calor de vaporización
36.43 kcal/kg.
47.19 kcal/kg.
O.D.P
1
0
H.G.W.P.
3
1
Presiones del fluido a 0ºC/80 ºC
3.089/23.191 bar
2.928/26.324 bar
Solubilidad del agua en el fluido
0.009 % en masa
0.019 % en masa
Tiempo de permanencia en la
atmósfera
120 años
15.5 años
El
ODP
representa las iniciales de Ozone Depleting Potential, potencial de destrucción del ozono.
Se le ha atribuido arbitrariamente al R11 un ODP de 1 y se indican valores relativos a este para los
demás refrigerantes.
Por otro lado el
HGWP
representa las iniciales de Global Warming Potential o potencial de
recalentamiento global de la atmósfera. Se le asigna un valor de 1 al CO
2
, principal contribuyente al
efecto invernadero y se indican valores relativos para cada refrigerante.
Se enumeran a continuación las diferencias y similitudes entre estos dos fluidos desde el punto de
vista técnico, económico y legal.
•
En cuanto al aspecto técnico:
Primeramente, se puede ver en la siguiente gráfica como para
una misma presión de alta, el R12 tiene una temperatura mayor, por lo que puede ceder mayor
calor al ambiente, mientras que para una misma presión de baja, la temperatura que puede
alcanzar el R12 es menor, por lo que puede absorber mayor calor al aire entrante.
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
100,0
10,0
1,0
0,1
0,0
Température (°C)
R134a
R12
Así pues, utilizando el R12 se obtienen unas prestaciones superiores para un mismo circuito.
Otra forma de confirmar esta observación es mediante el siguiente razonamiento. Suponiendo
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que se dispone de un circuito dimensionado para R12 en el que se introduce R134a, para unas
temperaturas de condensación y de evaporación idénticas, si se observa la gráfica la presión en
el condensador aumenta y la presión en el evaporador disminuye. Como consecuencia de esto,
se observa para esas condiciones un aumento de la presión de descarga del compresor y sin
embargo una disminución de la temperatura de descarga del circuito. Además se observa un
aumento del volumen específico. Todo esto demuestra que el intercambio térmico en el
condensador no es tan bueno para el R134a como lo es para el R12. Habrá que modificar por lo
tanto la capacidad de disipación de calor del condensador y la cilindrada del compresor para
obtener unas prestaciones análogas.
Además, el menor tamaño de las moléculas del R134a incrementa la posibilidad de fugas en las
juntas de las canalizaciones y puede atacar a diversos tipos de gomas, por lo que las
canalizaciones deben ser de material compatible.
El filtro deshidratante también ha de ser sustituido, ya que el R134a puede atacar a las zeolitas
y descomponerlas debido al tamaño menor de sus moléculas.
Finalmente, y debido a la variación del volumen específico y del calor específico, las secciones
de paso de la válvula de expansión son más pequeñas que en el caso del R12.
•
En cuanto al aspecto legal:
La reglamentación referente a los fluidos utilizados en el circuito
de climatización está íntimamente relacionada con los efectos que éstos producen sobre el
medio ambiente. A partir de la redacción del Protocolo de Montreal en 1987, se tomó la
decisión de cesar a corto plazo la producción de los CFC (decisión acelerada tras la conferencia
de Copenhague) y cesar a medio plazo la producción de los HCFC, dejando como única
alternativa los HFC.
La reglamentación existente a día de hoy se puede resumir en la siguiente tabla:
Año
CFC: Ejemplo R12
HCFC: Ejemplo DI24
HFC: Ejemplo R134a
Fin 1994 Fin de la producción
1998
Obligatoriedad de la
recuperación del 100%
de los fluidos para
instalaciones >2 kg.
2000
Prohibición de la
comercialización en posventa
Congelación de la
producción al nivel de 1997
Obligatoriedad de la
recuperación del 100%
de los fluidos para
instalaciones >0.5 kg.
2001
Prohibición de la utilización en
posventa
Reducción de la puesta en
mercado al nivel de 1989
2004
Descenso de un 70 % de la
producción
2010
Prohibición de la utilización
en posventa
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