Refrigerante R407C

El Refrigerante R407C, es una mezcla zeotrópica, de R-32, R-125, y R-134a.

Estos componentes tienen un potencial de agotamiento del ozono de cero, y un potencial de calentamiento global bajo, por lo que pueden considerarse, refrigerantes que son amigables con el medio ambiente, al compararlo con otros gases.

¿Cuáles son las características del Gas refrigerante R-407C?

  1. Las sustancias que comprenden el refrigerante R-407C, se utilizan para lograr las características que se necesitan, por ejemplo el R-32 contribuye con la capacidad de enfriamiento, el R-125 proporciona una menor inflamabilidad, y el R-134a  reduce la presión.
  2. El R-407C, también tiene propiedades que incluyen presión, capacidad y eficiencia que son extremadamente similares a las del R-22.
  3. El R407C, se encuentra en muchos equipos en Europa, desde que la Unión Europea eliminó el R 22 hace años. 
  4. La temperatura de descarga es menor para el R-407C, que para el R-22 en aproximadamente 6 °C.
  5. La presión de descarga del compresor con R-407C, es más alta que la del R-22 en aproximadamente un 15%.
  6. De hecho, las presiones, temperaturas, y las características de transferencia de calor del R-407C, son similares al R-22, por ello el R-407C se ha aplicado durante años como Alternativa de “drop-in”, en máquinas diseñadas originalmente para R-22.
  7. La temperatura promedio del evaporador, es más alta en un grado centígrado, para el R-407C, en comparación con el refrigerante R-22.
  8. El índice de eficiencia energética, es aproximadamente un 0,5% más alto para R-407C,  que el R-22 en promedio.
  9. Dado que el R-407C, es una mezcla, cuando se carga un equipo, el llenado debe comenzar desde la fase líquida, para reducir los cambios en la composición.
  10. El R-407C, es seguro y químicamente estable.
  11. Dado que el R-407C, no tiene solubilidad mutua con sustancias tales como aceites minerales, o aceites de alquilbenceno, usados ​​convencionalmente en R-22, existe la necesidad de usar aceites compuestos, que tengan solubilidad mutua con sustancias tales como aceites de poliol éster.
  12. Si hay una fuga de R-407C, en grandes cantidades, habrá peligro de deficiencia de oxígeno, por lo que debe evacuar rápidamente del lugar de trabajo.
  13. La inhalación de R-407C puede causar irritación. 
  14. Asegúrese de disponer de una ventilación adecuada cuando utilice R-407C.
  15. El R-407C está clasificado como no inflamable, por la organización estadounidense ASHRAE. sin embargo, si se presuriza el R-407C después de mezclarlo con el aire, existe la posibilidad de que se vuelva inflamable. 

¿Cuál son las presiones de trabajo del R407C?

A continuación mostramos la tabla de temperatura y presión de saturación del R-407C.

¿Cómo se realiza la carga de refrigerante R-407C?

  • Con la temperatura requerida en el evaporador, se puede buscar en la tabla la presión absoluta de succión, en el compresor del equipo.
  • Como la presión que arroja la tabla es absoluta, para obtener la presión del manómetro es necesario restarle la presión atmosférica.
  • Así por ejemplo si la temperatura requerida es de -20°C de la tabla obtenemos una presión absoluta de 2.82 bar.
  • Para llevar este valor a presión del manómetro debemos restar 1 bar (presión atmósferica), de esa manera la presión en el manómetro es de 1.82 bar.
  • En caso de reemplazo, la cantidad de gramos requerida por el equipo con el refrigerante anterior puede ser una guia, para la nueva carga.
  • Se debe ajustar la carga final, alcanzando la presión calculada anteriormente con la tabla.
  • Como es una mezcla zeotrópica, debe ser cargado en fase líquida.

¿Cómo se reemplaza el R-22 por R-407C?

  • La capacidad del compresor con R407C, será comparable a la del R-22, en aplicaciones de temperatura media, o alta.
  • El R-407C, sólo debe utilizarse en sistemas que actualmente utilizan el R-22. No debe mezclarse con el R-22 ni con ningún otro refrigerante.
  • El lubricante de aceite mineral usado con r22, no puede utilizarse como lubricante del compresor con r407c. Se recomienda aceite Polyol Ester (POE).
  • El aceite mineral, debe eliminarse del cárter del compresor, y totalmente del sistema. Los compresores herméticos, deberán de retirarse de las tuberías, y vaciar el lubricante a través del tubo de aspiración. 
  • Recuerde que Los aceite POE, son muy higroscópicos. Absorben rápidamente la humedad del aire, una vez que se abra el  deposito de aceite.
  • Una vez añadido el lubricante al compresor, éste debe instalarse rápidamente. 
  • Una vez instalado el compresor, y cerrado el sistema, se debe evacuar a 250 micras o menos.
  • La capacidad de la válvula de expansión térmica del R-22 existente,  será aproximadamente la misma cuando se utilice R-407C. Sin embargo, debe comprobarse el ajuste del recalentamiento, y es posible que tenga que reajustarse, después de que el sistema se ponga de nuevo en funcionamiento. 
  • Debido al deslizamiento, los reguladores de presión como las válvulas EPR, pueden tener que ser reajustadas. 
  • Debido al deslizamiento del refrigerante, el refrigerante que entra en el evaporador para una presión de aspiración específica, es aproximadamente 10°F más frío, que el vapor de refrigerante  a la salida del evaporador, sin considerar el recalentamiento.
  • Por ejemplo, si se requiere una temperatura en el evaporador de 45°F, ese valor va ser la temperatura media del refrigerante, podemos aproximar, que para lograr esos 45°F, debemos tener una temperatura a la entrada del evaporador de 40°F, y a la salida de 50°F, esto solo por deslizamiento, sin contar sobrecalentamiento. 
  • Por ejemplo, la presión medida en el bulbo de la válvula de expansión termostática, es de 79 p s i g. Se busca la temperatura del vapor saturado para esa presión, en este caso el resultado es 51°F.  Para obtener el sobrecalentamiento, restamos la temperatura en salida del evaporador , ejemplo 60°F,  menos la temperatura de vapor saturado, al valor de presión de 79 p s i, en este caso 51°F.  Por ello el sobrecalentamiento es 60°F, menos 51°F, resultando en 9°F. 
  • Los filtros secadores deben cambiarse en el momento de la conversión.
  • 1El R-407C, presenta presiones más altas que el R-22, a temperaturas de condensación normales. Esto puede requerir el ajuste de los controles de seguridad de alta presión, para que funcionen como es debido.
  • El R-407C, no es compatible con el material de sellado, utilizado en el sistema de R-22, cambie juntas para evitar inconvenientes.
  • Los sistemas que tienen separadores de aceite, depósitos de aceite, y acumuladores de la línea de succión, deben tener aceite dentro de los mismos, y deben drenarse.
  • Es aconsejable en la medida de lo posible, que la línea de succión, la línea de líquido, se drenen.
  • La limpieza del serpentín del evaporador, y condensador con nitrógeno seco, es importante.
  • Realizar la carga en fase líquida.  La carga inicial debe ser aproximadamente, el 80 por ciento de la cantidad  de refrigerante extraído del sistema.
  • Ponga en marcha el sistema, y observe su funcionamiento. Es posible que haya que añadir refrigerante adicional, para obtener un rendimiento óptimo, ajuste con manómetros.
  • Al añadir refrigerante a un sistema en funcionamiento, puede ser necesario, añadir el refrigerante, a través de la válvula de servicio de aspiración del compresor. Debido a que el refrigerante que sale del cilindro, debe estar en fase líquida, se debe tener cuidado, para evitar daños en el compresor.
  • La mayoría de los sistemas de aire acondicionado con r-22, con válvulas de expansión, o tubos capilares, funcionarán satisfactoriamente con 407C.
  • En el vídeo tenemos la tabla de saturación, del r407c, recuerde que se debe tomar en cuenta el deslizamiento, para comparar con la temperatura, y presión del manómetro

Aire Acondicionado con Refrigerante R-407C

En el vídeo, tenemos una animación, que intenta simular un sistema básico de aire acondicionad, que trabaja con refrigerante R-407C.

Podemos ver los componentes básicos.

  1. Compresor scroll digital, modelo, ZRD92KRE.
  2. Condensador enfriado por aire.
  3. Dispositivo de expansión.
  4. Evaporador.

Además, tenemos algunos componentes adicionales, que permiten mejorar el rendimiento del ciclo.

El sistema está trabajando con refrigerante r407c, con una temperatura aproximada de 7°C en el evaporador.  Si queremos saber la presión que debe marcar el manómetro de baja, debemos ir a la tabla que estamos mostrando en pantalla,  y buscar el valor.

Como este refrigerante presenta deslizamiento, debemos restarle a la temperatura de saturación del vapor, aproximadamente  la mitad del deslizamiento, es decir cerca de 2°C. 

Entonces buscamos en la tabla para 5°C, y obtenemos una presión absoluta de 6.66 bar.

Para encontrar el valor de presión manométrica, debemos restarle al valor de la tabla, el valor de un bar que corresponde a la presión atmosférica.

De esta manera el valor del manómetro, resulta de restar 6.6 bar, menos un bar, para un resultado de 5.6 bar, que corresponde a 82.32 p s i. 

Si queremos conocer la presión que debe haber en alta, simplemente la buscamos en la tabla, por ejemplo con una temperatura de condensación de 40°C.

Producto del deslizamiento del refrigerante, la presión del manómetro, debe estar entre los dos valores de la tabla, es decir entre 17.34 bar, y 15.29 bar de presión absoluta.

Por ejemplo, para un valor de 16.5 bar de presión absoluta, al cual debemos de restar un bar de presión atmósferica, se tiene un valor de 15.5 bar, equivalente a 227.85 p s i.

El equipo de aire acondicionado, esta instalado en un punto donde las cargas térmicas están cambiando, es decir hay horas donde se necesita generar más cantidad de frío, que en otras.  Por ello, para alcanzar un ahorro energético importante, se tiene un compresor digital.

Podemos además decir, que el compresor utilizado es el modelo  Z R D 92 KRE, con una potencia eléctrica de  7.5  HP, y una capacidad de enfriamiento de 18,8 kilovatios, equivalente a 5.35  toneladas refrigeración.

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