RECUPERACIÓN DE REFRIGERANTE: Recoger refrigerante y colocarlo en un cilindro, sin necesariamente efectuarle pruebas.

Refrigeración: Consideraciones sobre el Impacto Ambiental

En los últimos años, la atención sobre el agotamiento de la capa de ozono ha permanecido centrada en la eliminación gradual de sustancias que agotan el ozono. Al mismo tiempo, ha aumentado la conciencia sobre el cambio climático, con el desarrollo de los objetivos nacionales y regionales para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Para lograr una reducción efectiva tanto de las emisiones de sustancias que agotan el ozono como de los gases de efecto invernadero, es crucial enfocar esfuerzos a nivel micro, es decir, en actividades que involucren la mejora de la eficiencia energética, la reducción de las tasas de pérdida de refrigerante y la prevención de otros impactos ambientales. Esto implica dirigir las acciones de los individuos, influir en el diseño y mantenimiento de los equipos, y promover la adopción de prácticas más responsables.

¿Por qué deben ser eliminados adecuadamente los refrigerantes?

Refrigerantes como el R12 y el R22 son sustancias que agotan la capa de ozono estratosférico. Por disposiciones internacionales, se requiere que estas sustancias químicas sean recuperadas y recicladas para minimizar su impacto sobre el ozono. La incapacidad de recuperar y eliminar correctamente el R12 y el R22 provoca que estas sustancias se liberen a la atmósfera, donde el cloro contenido en el refrigerante reacciona con el ozono, destruyéndolo. Este proceso contribuye al adelgazamiento de la capa de ozono y al aumento de la radiación ultravioleta a nivel del suelo.

Por esta razón, es ilegal liberar estos refrigerantes al medio ambiente durante la instalación, reparación o eliminación de aparatos de aire acondicionado. Los refrigerantes usados que no son recuperados o reciclados son considerados residuos regulados.

Recuperación de refrigerantes en equipos antiguos

Los refrigerantes de sistemas de aire acondicionado en automóviles deben ser recuperados de forma segura antes de desguazar un vehículo. De igual manera, los aparatos no deseados, como refrigeradores, congeladores, acondicionadores de aire de ventana y deshumidificadores, deben ser entregados en una estación de transferencia local o centro de reciclaje, donde se recupere el refrigerante antes de la eliminación del equipo.

Motivación y sostenibilidad en el mantenimiento de sistemas de refrigeración

El objetivo de las siguientes recomendaciones es fomentar que los técnicos trabajen con los sistemas de manera más respetuosa con el medio ambiente, asegurando que el impacto de los equipos sea el menor posible. Sin embargo, la motivación principal para llevar a cabo las operaciones en un sistema generalmente está orientada a los costos, y no tanto al impacto ambiental. A menudo, no se reconoce que las acciones que reducen el impacto ambiental también pueden reducir los costos a largo plazo. Las opciones más "baratas" suelen resultar en mayores costos en el futuro, junto con un mayor impacto ambiental.

Ejemplos prácticos:

• Fugas en sistemas de refrigeración: Un sistema con fugas puede ser recargado o reparado. El recargado puede tener un costo inmediato menor, pero la reparación de la fuga, aunque más cara inicialmente, evitará pérdidas a largo plazo. Un sistema reparado es menos probable que tenga más fugas, lo que resulta en menores costos a largo plazo. Además, esto reduce la cantidad de refrigerante liberado al ambiente.

• Sistemas eficientes y bien mantenidos: Un sistema diseñado para operar eficientemente puede tener un costo inicial más alto, pero su amortización generalmente se recupera en un corto período de tiempo. En comparación con el ahorro de energía en el primer año de operación, los costos adicionales de la construcción de equipos como intercambiadores de calor son mínimos

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Medidas para lograr un impacto mínimo en el medio ambiente

Cuando se instala un nuevo sistema o se trabaja en un sistema existente, se deben adoptar medidas para garantizar que el impacto ambiental sea lo más bajo posible. Algunas consideraciones clave incluyen:

• Reducir el consumo de energía, minimizando la carga térmica y mejorando la eficiencia.
• Minimizar las fugas y otras emisiones siempre que sea posible.
• Evitar el uso de refrigerantes con alto potencial de calentamiento global (GWP).

Consideraciones para la gestión de sistemas de refrigeración

A continuación, se detallan algunas de las decisiones que deben tomarse al trabajar con sistemas de refrigeración:

1. Reparación: Reparar y rellenar con el mismo refrigerante.
2. Cambio de refrigerante: Si se opta por cambiar el refrigerante, ¿cuál es el más adecuado?
3. Reequipamiento: Reemplazar componentes y cambiar a un refrigerante más adecuado.
4. Rediseño: Mejorar la fiabilidad y eficiencia del sistema mediante reparaciones y mejoras.
5. Reemplazo total del sistema: Si el sistema es obsoleto, reemplazarlo por uno nuevo y, en su caso, elegir el refrigerante adecuado.

Factores que afectan la decisión de mantenimiento o reemplazo

La decisión sobre qué enfoque seguir raramente es obvia y depende de varios factores:

1. Tipo de refrigerante y disponibilidad: Si un sistema usa CFC, es probable que sea difícil de obtener o incluso esté prohibido. Lo mismo ocurrirá con los HCFC en el futuro.
2. Gravedad de las fugas: En sistemas con muchas fugas, especialmente si estas se deben a un mal diseño o fabricación, puede ser necesario reemplazar piezas vulnerables o rediseñar el sistema.
3. Carga de refrigerante: Si un sistema tiene una carga pequeña de refrigerante, puede ser menos problemático mantenerla. En cambio, si la carga es grande, el reemplazo de refrigerante podría ser necesario.
4. Disponibilidad de refrigerante alternativo: Es importante optar por refrigerantes con cero potencial de agotamiento del ozono y un bajo GWP.
5. Tamaño físico del sistema: Los sistemas grandes pueden ser costosos de reemplazar, lo que debe tenerse en cuenta al tomar decisiones.
6. Disponibilidad de sistemas de reemplazo: Si el sistema es muy complejo, es importante verificar si existen sistemas sustitutos fácilmente disponibles.
7. Condición y fiabilidad del sistema: Para sistemas en mal estado o con fiabilidad pobre, puede ser más rentable optar por reemplazar el sistema en lugar de continuar con reparaciones constantes.
8. Eficiencia del sistema: Si el sistema tiene una baja eficiencia, se deben considerar las posibles mejoras. Si no es viable, puede ser necesario optar por un nuevo sistema con mejor eficiencia energética.

Términos relacionados destacados:

1. Agotamiento de la capa de ozono (Ozone Depletion)
2. Calentamiento global (Global Warming)
3. Cambio climático (Climate Change)
4. Consumo de energía (Energy Consumption)
5. Eficiencia energética (Energy Efficiency)
6. Emisiones de gases de efecto invernadero (Greenhouse Gas Emissions)
7. Energías renovables (Renewable Energy)
8. Estrategias de mitigación (Mitigation Strategies)
9. Fugas de refrigerante (Refrigerant Leaks)
10. Impacto ambiental (Environmental Impact)
11. Mantenimiento preventivo (Preventive Maintenance)
12. Refrigerantes ecológicos (Eco-friendly Refrigerants)
13. Regulaciones ambientales (Environmental Regulations)
14. Sostenibilidad (Sustainability)
15. Tecnologías limpias (Clean Technologies)

La elección entre reparar, reemplazar o actualizar un sistema depende de diversos factores, como la edad del equipo, el tipo de refrigerante utilizado, la eficiencia del sistema, y los costos a largo plazo. Sin embargo, en todos los casos, la decisión debe estar guiada por la necesidad de minimizar el impacto ambiental y mejorar la sostenibilidad a largo plazo.

Efecto de la temperatura y la presión en refrigerantes

Como se describe en otras secciones de este sitio, podemos licuar cualquier gas reduciendo su temperatura. A ciertas temperaturas, el gas puede licuarse aumentando la presión. Sin embargo, existen temperaturas conocidas como temperaturas críticas, por encima de las cuales no es posible licuar un gas, independientemente de la presión aplicada.

Por ejemplo, podemos convertir el vapor de agua en líquido bajando su temperatura por debajo de los 212 °F (100 °C) o elevando la presión. Sin embargo, a 689 °F (365 °C), ninguna cantidad de presión logrará cambiar el estado del gas. Las personas que viven a gran altitud han notado que los alimentos deben cocinarse durante un período de tiempo más largo o bajo presión. Esto se debe a que el punto de ebullición del agua es más bajo a presiones atmosféricas más bajas, y más alto a presiones atmosféricas más altas.

La presión crítica de un gas (como el vapor de agua) es la presión mínima necesaria para licuarlo (condensarlo) a su temperatura crítica.

En un sistema de refrigeración, la presión crítica del refrigerante debe estar por encima de cualquier presión de condensación que se pueda alcanzar durante el ciclo de operación. De lo contrario, el gas a alta presión no se condensaría, y el sistema de refrigeración dejaría de funcionar correctamente. Si las presiones de condensación ordinarias están cerca de la presión crítica, la cantidad de energía requerida para comprimir el refrigerante sería excesiva. Por lo tanto, la presión crítica de un refrigerante debe estar muy por encima de la presión de condensación normal.

Si la temperatura crítica de un refrigerante no es superior a la temperatura de condensación, el gas caliente procedente del compresor no se condensará, independientemente de la presión aplicada. Si el diferencial de temperatura entre la temperatura crítica y la temperatura de condensación es pequeño, el consumo de energía será excesivo.

Si el gas caliente que sale del compresor no se enfría adecuadamente, el ciclo de refrigeración no se completará. El calor absorbido por el refrigerante en el evaporador no podrá disiparse en el condensador. Este es el calor que proviene de la comida o del área que se está enfriando, lo que provoca que el refrigerante se evapore.

Con excepción de la pequeña cantidad de calor absorbido por el vapor sobrecalentado en el evaporador y en la línea de succión del sistema, toda la capacidad de absorción de calor o refrigeración que tiene un refrigerante proviene de su calor latente de vaporización. Esto significa que la cantidad de calor necesaria para cambiar el refrigerante de líquido a gas es clave. En igualdad de condiciones, el refrigerante con el mayor calor latente de vaporización es el más eficiente y deseable.

Cada refrigerante está compuesto por una combinación de elementos químicos, y cada uno tiene propiedades diferentes que afectan su punto de ebullición y la temperatura a la cual se condensa. El punto de ebullición de un refrigerante es la temperatura y presión a la que cambia de líquido a gas a baja presión. El calor necesario para este cambio proviene del área que se está enfriando, como en el evaporador, que es la sección del sistema donde se absorbe calor.

Por ejemplo, el refrigerante R-12 tiene un punto de ebullición de -21,7 °F (-17,22 °C) a presión atmosférica. Este punto de ebullición está muy por debajo de la temperatura de evaporación a la que opera el sistema.

La temperatura crítica de un refrigerante generalmente es mucho más alta que la temperatura y la presión de condensación requeridas para el funcionamiento del sistema. En el caso del R-12, la temperatura crítica es 233 °F (111,7 °C) y la presión crítica es de 582 libras por pulgada cuadrada (psi).

El medio de enfriamiento, como el aire o el agua, es más frío que el refrigerante cuando entra en el condensador. El calor absorbido por el refrigerante es disipado a la atmósfera, lo que provoca que el refrigerante cambie de gas a líquido.