Hablaremos hoy de los líquidos y fluidos refrigerantes, utilizados en sistemas de todo tipo, pero conocidos especialmente por formar parte de la transmisión de calor en automóviles.
Qué es el líquido refrigerante
El refrigerante o fluido frigorígeno es una sustancia en estado líquido que se utiliza dentro de sistemas de refrigeración en procesos de intercambio de calor, donde se requiere que el sistema no pase de determinada temperatura para evitar daños y desperfectos.
Para qué sirve el líquido refrigerante
La función del refrigerante es la absorción de temperatura de elementos y piezas que se encuentran dentro del sistema. Es por ello que para que una sustancia sea considerada refrigerante, debe tener resistencia a altas temperaturas sin entrar en ebullición, pero además debe mantenerse sin congelarse en temperaturas bajas.
Características del líquido refrigerante
Un refrigerante debe poder cambiar de fase líquida a vapor en temperaturas bajas (alta volatilidad), pero además debe cumplimentar estas características para un buen rendimiento y seguridad de uso garantizada:
- Presión de vapor: Debe ser mayor a la atmosférica para que, mediante el diferencial de presiones, el aire no se filtre en el sistema.
- Presión de descarga: No debe ser muy alta para evitar usar equipos complejos y debe estar por debajo de la presión crítica.
- Temperatura de descarga: No debe ser muy alta, caso contrario el aceite lubricante podría descomponerse o formar contaminantes.
- Calor latente de vaporización: A más alto, mejor la producción frigorífica del refrigerante.
- Temperatura de ebullición: Tiene que ser menor a la temperatura ambiente a presión atmosférica.
- Volumen específico: Cuanto más bajo, mejor, así se evitan los tamaños grandes en las líneas de aspiración.
- Calor específico: En el vapor debe ser lo más alto posible para absorber la mayor cantidad de calor. En el líquido, lo más bajo posible para reducir la vaporización súbita del líquido.
- Estabilidad química: Debe ser estable químicamente en las temperaturas de trabajo.
- Inactividad química: No debe reaccionar con los materiales con los que entra en contacto.
- No deben ser inflamables, corrosivos o tóxicos.
- Al interactuar con lubricantes, deben ser miscibles en fase líquida y no nocivos junto al aceite.
Funcionamiento del líquido refrigerante
En el caso de los automóviles, el refrigerante se encuentra dentro de circuitos de refrigeración y adquiere presión mediante una bomba de agua. Al adquirir esta presión, el fluido se mueve por los diferentes conductos que conforman el motor, absorbiendo durante el proceso gran parte del calor desprendido por las reacciones exotérmicas (reacciones que liberan energía al exterior) producidas en el interior de los cilindros.
El refrigerante continúa su camino hasta llegar al radiador, donde es nuevamente enfriado mediante el paso de aire. Luego, retorna hacia los conductos con una temperatura que le permita absorber el calor del circuito.
Tipos de líquidos refrigerantes
Los refrigerantes se pueden clasificar de diversas formas
1. Según su origen:
- Inorgánicos: Agua, amoníaco (no utilizados).
- Orgánicos: Halocarbono completa o parcialmente halogenado, hidrocarburos, mezclas azeotrópicas (mezcla de fluidos refrigerantes con fases de similar composición), mezclas zeotrópicas (mezclas de refrigerantes de diferente composición de fases).
2. Según inflamabilidad:
- Grupo 1: Refrigerantes no inflamables, en estado de vapor a cualquier concentración en aire.
- Grupo 2: Refrigerantes con límite inferior de inflamabilidad superior o igual al 3,5% en volumen al formar una mezcla con el aire.
- Grupo 3: Refrigerantes cuyo límite inferior de inflamabilidad al formar mezclas con aire es inferior a 3,5 % en volumen.
3. Según su función:
- Primarios: Son aquellos refrigerantes que son los agentes transmisores y quienes realizan el intercambio de calor.
- Secundarios: Son los refrigerantes que se utilizan para transportar el calor entre el circuito que refrigera y el medio a calentar o enfriar.
Cuánto dura y cada cuánto cambiar el líquido refrigerante
Es importante revisar el líquido cada 20000 kilómetros realizados, siguiendo las indicaciones del fabricante. Su renovación es cada 40000 kilómetros, aunque esté en buenas condiciones, así como cuando está descolorido o por debajo del grado de congelación determinado.
¿Se puede usar agua en vez de líquido refrigerante?
No, bajo ningún concepto el agua reemplaza al líquido refrigerante. Como vimos más arriba, el refrigerante debe cumplimentar características sobre presión, temperatura y calores que el agua no satisface. Además, puede dar lugar a daños como el fundido del motor al elevarse su temperatura, así como también la oxidación de secciones debido a la concentración de minerales en agua.
