Gases Refrigerantes

¿Qué es un refrigerante?
• Teóricamente es cualquier fluido ó
sustancia que pueda absorber
CALOR a una baja presión y a una
baja temperatura, y que lo pueda
liberar a una presión mayor y a una
temperatura mayor.

El refrigerante transporta el
Baja Presión
Baja Temperatura
Calor
Alta Presión
Alta Temperatura

Lo puede hacer porque cambia
de estado

Compuestos Puros
• Substancias formadas por un solo tipo de
moléculas ó componente.
• Las fugas del refrigerante no alteran su
composición.

Mezclas Azeotropicas
• Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de
moléculas ó componentes y tiene la
misma composición en la fase líquida o en
la fase gaseosa.
• Las fugas no alteran su composición.

Mezclas Zeotropicas
• Refrigerante formado por 2 ó mas tipos de
moléculas ó componentes y tiene
diferente composición en la fase liquida
que en la gaseosa.
• Las fugas sí alteran su composición.
• Ejemplos: R-401A, R-401B, R-409A.

Mezclas Casi-Azeotropicas
• Mezcla Zeotropica con un
deslizamiento de temperatura muy
pequeño.

(+) (+)
Temperatura
Gas 134a Gas 409A
Punto de
Burbuja
Punto de
Rocío
Fase
Liquida-vapor
Combinada
Fase
Vapor
Temperatura
Fase
Liquida
(-) (-)
Punto de
Burbuja
Punto de
Rocío
Fase Fase
Liquida-vapor
Vapor
Combinada
Calor (+)
Calor
DESLIZAMIENTO DE TEMPERATURA
15°F
(+)

R-409A (FX-56)
HCFC-22=60%
HCFC-124=25%
HCFC-142b=15%

Gas Detenido

Gas Gas comienza circulando
a circular

Gases Refrigerantes
R-134a R-507 R-409A
Compuesto
Puro
Mezcla
Azeotropica
Mezcla
Zeotropica

Gases Refrigerantes
R-134a R-507 R-409A
Compuesto
Puro
Mezcla
Azeotropica
Mezcla
Zeotropica

Los gases puros ó los gases azeotropicos
se cargan al sistema en fase gaseosa ó líquida
R-134a
R-22
R-507

Los gases zeotropicos ó mezclas
se cargan al sistema en fase líquida

R-401A
R-401B
R-409A
R-404A
R-408A
R-402A
R-402B
Los gases zeotropicos ó mezclas
se cargan al sistema en fase líquida

El pivote expansiona el gas

Se puede desplazar el aceite del cárter
del compresor

Mayúscula
Mezcla
R-404A
AZ-50
Letra
Minúscula
Gas Puro
134-a
Serie 400
Carga Líquida
Se separa
Zeotropica
Número
Mezclas
Asigna
los números
a los gases
ASHRAE ®
Serie 500 Bajo el Standard
Carga 34 -1989
Gaseosa / Líquida
No se separa
Azeotropica

Estándar 34
• El primer dígito a la derecha, se
refiere al número de átomos de
FLUOR en el compuesto.
• Los otros números indican como
determinar el número de átomos de
hidrógeno y carbono en el
compuestos.

Estándar 34
• Serie - 000 Metano R-12
• Serie - 100 Etano R-134a
• Serie - 400 Zeotropos R-401A
• Serie - 500 Azeótropos R-502

Inflamabilidad
Alta
Inflamabilidad
Media
Inflamabilidad
Baja
A3
Hidrocarbonos
A2
R-412b,
R-152a
A1
R-22, R-134a
B3
Cloruro de
Vinilo
B2
Amoniaco
B1
R-123

Aceite Mineral
MIN
• Se recomienda su uso con
los gases CFCs
• El vacío se deberá
mantener en 500μ
Lubricantes
Fuente: Mike Dolan CMS, RSES Journal, February 2003, Page38
Aceite Alkilbenceno
AB
• Se recomienda su uso con
las mezclas que contienen
HCFCs
• Se recomienda al menos
reemplazar el 50% del
aceite mineral
• El vacío se deberá
mantener en 500μ

Aceite Polyoléster
POE
• Único recomendado para
los gases HFCs
• Efecto Detergente
• Altamente Higroscópicos
• Se deben utilizar
deshidratadores
aprobados
• El vacío se deberá
mantener en 250μ
Lubricantes
Fuente: Mike Dolan CMS, RSES Journal, February 2003, Page38
Aceite Polialquiglicol
PAG
• Único recomendado para
uso automotriz R-134a
• Efecto Detergente
• Altamente Higroscópicos
• Se deben utilizar
deshidratadores
aprobados
• El vacío se deberá
mantener en 250μ

El polioléster se debe cargar con
bomba
No exponer el lubricante más de
12 minutos a la atmósfera

Problemas Potenciales de
Trabajar HFC/MIN
• Retorno no satisfactorio de aceite
por la succión y por la descarga.
• Acumulación de aceite en el
recibidor.
• Problemas de transferencia de calor
en tubos aletados internos.
Fuente: Daniel E. Kramer, ASHRAE Journal Nov. 1999, Page 55

Problemas Potenciales de
Trabajar HFC/MIN
• Problemas de arranque en
compresores de bajo par de
arranque en condiciones de bajo
voltaje.
Fuente: Daniel E. Kramer, ASHRAE Journal Nov.1999, Page 55

Opciones
De Reemplazo

Substitutos del R-12
Mezcla Zeotropica
Compuesto Puro
Mezcla Zeotropica Mezcla Zeotropica

Lubrican con
alquilbenceno
Se cargan
en fase
líquida
Se puede actualizar
De R-12 a cualquiera de las mezclas

Sustitución de
R-12 → R-134a
ATENCION:
Para sistemas que funcionan con R-12 en campo con
compresor hermético no es posible la sustitución con R-134a
debido a la contaminación
Se debe cambiar el compresor

No se debe sustituir de:
R- 12 → R-134a R-12 → Mezclas
En un compresor para AC automotriz

Ventajas
• Su Potencial de
Destrucción de Ozono es
cero.
• Esta constituido por un
solo tipo de moléculas
• Las fugas no alteran su
composición .
• Solo se tiene un set de
temperatura-presión para
ajustar el sistema.
R-134a
Compuesto Puro
SUSTITUTO DEL R-12
Desventajas
• No es miscible con aceite
mineral o alkilbenceno, por lo
cual, se necesita cambiar el
aceite del sistema de
refrigeración a Polyol éster,
que es un aceite caro y de
manejo especial.(>95%)
• Se recomienda para
aplicaciones de temperatura
media y alta. A bajas
temperaturas, su capacidad
baja significativamente.
• (-10% a -23°C)

R-401A (MP-39)
HCFC-22=53%, HCFC-124=34%, HFC-152a=13%
Ventajas
• Es un reemplazo para
aplicaciones de temperatura
media de -18°C a 0°C.
• La modificación de equipos
para su uso es mas
económica que para el
HFC-134a.
• Utiliza aceite alkilbenceno y
usualmente no se necesita
hacer múltiples cambios de
aceite.
SUSTITUTO DEL R-12
Desventajas
• Es un reemplazo
provisional dado que
contiene HCFC´s.
• La fuga del refrigerante
cambia su composición y
después de varias fugas
se recomienda extraer el
refrigerante y cargar el
sistema con refrigerante
nuevo.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de 8°F.

R-401B (MP-66)
HCFC-22=60%, HCFC-124=27%, HFC-152a=13%
Ventajas
• Es un reemplazo
recomendado para
aplicaciones en temperaturas
abajo de -23°C
• La modificación de equipos
para su uso es mas
económica que para el
HFC-134a.
• Utiliza aceite alkilbenceno y
usualmente no se necesita
hacer múltiples cambios de
aceite.
SUSTITUTO DEL R-12
Desventajas
• Es un reemplazo
provisional dado que
contiene HCFC´s.
• La fuga del refrigerante
cambia su composición y
se recomienda extraer el
refrigerante y cargar el
sistema con refrigerante
nuevo.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de 8°F y por
lo tanto, el evaporador no
trabaja a temperatura
constante.

R-409A (FX-56)
HCFC-22=60%, HCFC-124=25%, HCFC-142b=15%
Ventajas
• Es un reemplazo para
aplicaciones en temperaturas
medias y bajas.
• Ofrece una ligera ventaja
sobre el R-12 y R-134a a baja
temperatura.
• La modificación de equipos
para su uso es mas
económica que para el
HFC-134a.
• Utiliza aceite mineral o
alkilbenceno y usualmente no
se necesita cambiar el aceite
durante la conversión.
SUSTITUTO DEL R-12
Desventajas
• Es un reemplazo provisional
dado que contiene HCFC´s.
• La fuga del refrigerante
cambia su composición y se
recomienda extraer el
refrigerante y cargar el
sistema con refrigerante
nuevo.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de 15.2°F y por lo
tanto, el evaporador no
trabaja a temperatura
constante.
• Presión del lado de alta es 15
a 20 psig mayor a la presión
del R-12.

R-416A
155*
R-12
157*
R-134a
171*
R-401A
191*
R-409A
197*
*Temp. de Cond.
120°F/48.9°C

Substitutos del R-502
Mezcla Zeotropica
Mezcla Azeotropica

Lubrican con
alquilbenceno
Se cargan
en fase
líquida
Se puede actualizar
De R-502 a cualquiera de las mezclas

Ventajas
• Es una mezcla azeotropica
y puede ser cargado de la
misma manera que se
carga el R-502.
• En caso de fugas, solo se
necesita repararlas y
recargar el sistema de
refrigeración cuantas
veces sea necesario.
• Es el sustituto mas
parecido al R-502 y con
eficiencias de energía
mayores a los otros
sustitutos.
R-507 (AZ-50)
HFC-125=50%, HFC-143a=50%
SUSTITUTO DEL R-502
Desventajas
• No se mezcla bien con los
aceites minerales o
alquilbencenos por lo cual
se tienen que sustituir
(95% mínimo) por aceite
polyoléster que es mas
caro.

Ventajas
R-404A (HP-62)
HFC-125=44%, HFC-143a=52%, HFC-134a=4%
• Es recomendado para
sistemas de temperatura
media y baja.
• Es un substituto muy
parecido al R-502 y R-507.
SUSTITUTO DEL R-502
Desventajas
• No se mezcla bien con los
aceites minerales o
alquilbencenos por lo cual
se tienen que sustituir
(95% mínimo) por aceite
polyoléster que es mas
caro.
• Es una mezcla zeotropica
por lo cual tiene que ser
cargado al sistema en fase
líquida.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura mínimo de
1.5 °F.

R-408A (FX-10)
HFC-125=7%, HCFC-22=47%, HFC-134a=46%
Ventajas
• Es una mezcla casiazeotropica
con mínimo
deslizamiento de temperatura
en el evaporador.
• Es recomendado para
sistemas de temperatura
media y baja.
• Puede trabajar con aceite
mineral pero se recomienda
mejor utilizar aceite
alkilbenceno para evitar
daños al sistema de
refrigeración.
SUSTITUTO DEL R-502
Desventajas
• Aunque es una mezcla casiazeotropica,
se debe de
cargar al sistema de
refrigeración solo de la fase
liquida del cilindro.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de menos de
1.0 °F.
• En condiciones extremas de
operación, se puede
presentar una alta
temperatura de descarga, en
esos casos se recomienda
mejor utilizar las mezclas R-
507; R-404A

R-402A (HP-80)
HFC-125=60%, HCFC-22=38%, HC-290(propano)=2%
Ventajas
• La conversión de los
sistemas de R-502 a este
refrigerante se puede
hacer de una manera
económica.
• Es recomendado para
sistemas de temperatura
media y baja.
• Puede trabajar con aceite
alkilbenceno (mínimo
80%).
• La carga es 95% de la
carga recomendada de R-
502 para el sistema.
SUSTITUTO DEL R-502
Desventajas
• Es un reemplazo
provisional dado que
contiene HCFC-22.
• Es una mezcla
zeotropica y se debe
de cargar al sistema
de refrigeración solo
de la fase liquida del
cilindro.
• Tiene un
deslizamiento de
temperatura de 2 °F.

R-402B (HP-81)
HFC-152a=38%, HCFC-22=60%, HC-290(propano)=2%
Ventajas
• La conversión de los
sistemas de R-502 a este
refrigerante se puede
hacer de una manera
económica.
• Es recomendado para
sistemas de temperatura
media y baja
principalmente para
maquinas de hielo y de
helados.
• Puede trabajar con aceite
alkilbenceno (mínimo
80%).
SUSTITUTO DEL R-502
Desventajas
• Es un reemplazo
provisional dado que
contiene HCFC-22.
• Es una mezcla zeotropica
y se debe de cargar al
sistema de refrigeración
solo de la fase liquida del
cilindro.
• Tiene un deslizamiento de
temperatura de 8 °F.
• En caso de fugas
repetidas, se recomienda
extraer el refrigerante y
cargar refrigerante nuevo.

R-502
282*
R-404A
311*
R-507
321*
R-402A
332*
*Temp. de Cond.
120°F/48.9°C

Número
ASHRAE
R-423A
Pendiente
R-417A
R-422A
R-413A
Pendiente
Nombre
Comercial
39-TC
MO-29
MO-59
MO-79
MO-49
MO-89
Sustituye
R-12
R-22
R-22
R-22 R-502
HP-80 HP-81
R-408A
R-12 MP-39
MP-66 R-409A
R-13B1
Tabla 8 Página 51
Tipo
Zeotrópico
Zeotrópico
Mezcla
Zeotrópico
Mezcla
Zeotrópico
Mezcla
Lubricante
Alquilbenceno
Polioléster
Mineral
Alquilbenceno
Polioléster
Mineral
Alquilbenceno
Polioléster
Mineral
Alquilbenceno
Polioléster
Mineral
Mineral
Alquilbenceno
Polioléster

R 134a
Refrigerantes Nuevos
R 12
R 600a
R 406A
R 409A
R 401A
R 401B
FX56
MP39
MP66
ISCEON49
Eliminado
Eliminado
R 1270
R 502
R 22
R 402A
R 403A
R 402B
HP80
R69S/L
HP81
Eliminado
Información Cortesía EMBRACO
R 404A
R 507
R 407B
HP62/FX70
AZ50
KLEA61
R 22
R 407C
R 404A
R 410A
AC9000
KLEA66
HP62
AZ20
Eliminado
R 290
1994
1995
2010