Nomenclatura estandarizada

El nombre de todo refrigerante que se comercializa en el país se conforma de tres elementos básicos: una “R”, seguido de un número y en ocasiones una letra. Es claro el motivo del primer elemento, pero ¿qué significan los otros dos?

Gildardo Yañez

El Standard 34 de ASHRAE es un método inventado por la empresa DuPont, la cual también ideó el uso público de este sistema numérico para clasificar los gases y que fue autorizado en 1956. Con el tiempo, ambas herramientas se convirtieron en una norma utilizada por la industria HVACR, para después pasar a conformar el Standard 34, por decisión del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, por sus siglas en inglés) y de la Sociedad Americana de Aire Acondicionado, Refrigeración y Calefacción (ASHRAE, por sus siglas en inglés).

La tabla de seguridad para los gases refrigerantes se basa en la toxicidad y la inflamabilidad del gas, en tanto que la clasificación de la toxicidad de los mismos está basada en los índices:

“TLV” (Threshold Limit Value): Concentración máxima permisible, expresada en la exposición al gas en el orden de 8 a 12 horas por día, cinco días a la semana, durante 40 años
TWA (Time-Weighted Average): Concentración ponderada en el tiempo, expresada en horas por día. Los gases refrigerantes están clasificados en dos tipos, dependiendo del tiempo máximo permisible en que una persona puede estar expuesta a ellos

La intención de este estándar es la de referirse, por un método simple, a los refrigerantes con números y letras, en vez de utilizar el nombre químico del gas, fórmula o marca.

De acuerdo con la tabla anterior, las acotaciones que se deben de considerar son las siguientes:

• La letra minúscula denota un gas isómero. Ejemplo: en el R-134a, ésta indica la simetría en pesos atómicos. El más simétrico no tiene letra y al aumentar la asimetría se colocan las letras a, b, c, etcétera.
• La letra mayúscula denota una mezcla zeotrópica y queda dentro de la serie 400. Ejemplo en el R-401A. Las letras A, B, C, a la derecha del número se utilizan para diferenciar mezclas con los mismos componentes, pero con diferente proporción. Ejemplos: R-401A, R-401B, R-407C
• Si la mezcla es azeotrópica quedan en la serie 500 y el número es arbitrario, ya que responde al orden de aparición del refrigerante. Ejemplos: R-502, R-507
• Para los refrigerantes inorgánicos se reserva la serie 700. Ejemplo: R-717 que es el amoniaco.

Respecto de los dígitos numéricos, el Standard dice:

• Primer dígito, de derecha a izquierda = número de átomos de flúor en el compuesto
• Siguiente dígito hacia la izquierda = número de átomos de hidrógeno más 1
• Tercer dígito hacia la izquierda = número de átomos de carbono menos 1 (no se usa cuando es igual a cero)
• Cuarto dígito hacia la izquierda = número de enlaces dobles

Ejemplo: R-22 (CHClF2- Clorodifluorometano)
Número de átomos de flúor = 2
Número de átomos de hidrógeno = 2
Número de átomos de carbono = 0

Puesto que el carbón tiene cuatro ligas y el total de F y H es igual a 3, existe un átomo de Cl

De acuerdo con la tabla 2:
Clase A: TLV/TWA 400 ppm o mayor
Clase B: TLV/TWA 399 ppm o menor

La inflamabilidad también se clasifica:
Clase 1: no propaga la flama
Clase 2: baja propagación de flama
Clase 3: alta propagación de flama

Como se ve, un gas refrigerante “A1” significa que es uno de los gases más seguros con los que se puede trabajar, mientras que un “B3” es muy peligroso. Los refrigerantes recomendados para las sustituciones generalmente están clasificados como “A1”.

*Fórmula Empírica
La tercera columna de las tablas 3 y 4 indica la clase del gas refrigerante, por lo tanto, la nomenclatura señalada significa:

CFC: Clorofluorocarbono
HCFC: Hidroclorofluorocarbono
HFC: Hidrofluorocarbono
HC: Hidrocarbono (Hidrocarburo)
HFO: Hidrofluorolefina

Características generales de los gases refrigerantes
1. Clorofluorocarbonos
Estos refrigerantes tienen un elevado Potencial de Agotamiento de Ozono (PAO) y están clasificados como una Sustancia Agotadora de la Capa de Ozono (SAO). Por estos motivos están en fase de eliminación y no deben fabricarse más en México.

Su clasificación A1 indica que no son inflamables ni explosivos. Se descomponen en presencia de la llama de un soplete, lo cual tiene como consecuencia la producción de un gas irritante llamado fosgeno. Esto obliga a que la ventilación en el área de trabajo sea obligatoria.

Para detectar las fugas se pueden utilizar los métodos tradicionales como la espuma de jabón, los detectores de fuga electrónicos y las lámparas ultravioletas que perciben los medios contrastantes fluorescentes.

2. Hidroclorofluorocarbonos
En México, el 50 por ciento de su consumo base se ha suprimido, por lo que sólo se emplean en minisplits que funcionan con el R-22. Al igual que los CFC, han tenido una gran presencia en el mercado, principalmente el R-22. De la misma forma, comparten la clasificación A1 y se descomponen en presencia de la llama de un soplete, produciendo fosgeno. Los métodos de detección de fugas son prácticamente los mismos.

3. Hidrofluorocarbonos
Estos gases refrigerantes fueron creados para sustituir a los dos anteriores. A pesar de que no dañan la capa de ozono, la presencia de flúor en su composición provoca que al ser emitidos se comporten como un gas de efecto invernadero y contribuyan al calentamiento global. Por esta razón, son sometidos a restricciones en cuanto a su uso, a fin de reducir al mínimo sus emisiones.

Se consideran refrigerantes definitivos, debido a que su PAO es igual a cero, pero tienen un elevado potencial de efecto invernadero. Esto significa que, en el futuro, todas las instalaciones de refrigeración y aire acondicionado estarán controladas por reglamentaciones relacionadas con el ambiente. Su clasificación es A1, por lo que no son inflamables ni explosivos.

En comparación con las instalaciones que trabajan con CFC, las del tipo HFC necesitan de un 5 a un 30 por ciento menos de refrigerante para lograr las mismas condiciones de trabajo.

En este caso, las probabilidades de fuga son mayores, como consecuencia de su constitución a base de moléculas mucho más pequeñas que las de los anteriores refrigerantes, pero ocupan los métodos tradicionales aplicados a los CFC y a los HCFC. Las medidas para asegurar la hermeticidad de un sistema de refrigeración o de aire acondicionado deben ser altas.

4. Hidrocarbonos (hidrocarburos)
Son refrigerantes con clasificación A3, por lo que su uso requiere una serie de precauciones entre las que se encuentra conocimiento profundo de los mismos. Hay que destacar que el uso de los HC como refrigerante siempre estará limitado y condicionado por las fuertes regulaciones aplicadas a su manejo. Se prevé que sean aplicados en sistemas combinados como refrigerantes secundarios, de manera que el HC quede confinado en caso de fuga.

México es un país en desarrollo que se ha destacado a nivel internacional por su compromiso con el medioambiente. Para lograr los objetivos de reducción de emisiones contaminantes a la atmósfera, uno de los primeros pasos ha sido la eliminación de los CFC y HCFC. Aunque aún hay equipos de refrigeración y aire acondicionado que trabajan a base de HFC, la mayor interrogante que mantiene a los fabricantes de gases refrigerantes en constante investigación es si existen alternativas para sustituirlos en los diferentes sectores industriales. Actualmente, se continúan buscando alternativas ecoamigables que representen una ganancia para la industria. Las propuestas se han enfocado en el desarrollo de gases naturales o sintéticos; sin embargo, no hay que perder de vista que su uso implica medidas de seguridad, como en el caso de cualquier otra sustancia. De ahí la importancia de que los técnicos conozcan la información técnica que sirve para su clasificación y que se encuentra estandarizada.

 

Gildardo Yañez. Ingeniero Industrial Electricista con el grado de maestro en Administración y especialista en refrigerantes y refrigeración. Actualmente, se desempeña como gerente de Capacitación Técnica en BOHN de México.