R417A

El R417A, es un refrigerante compuesto por una mezcla de, R125, R134A y R600, que destaca por su fácil uso, por no incidir negativamente en la capa de ozono, y es considerado drop in del refrigerante r-22.

Composición del R417A% Composición
R134a50%
R12546.6%
R6003.4%
Tabla de composición del R-417A

Características del Gas refrigerante R417-A:

  • El refrigerante R-417 A esta clasificado en el grupo, A1 L1 no inflamable ni tóxico.
  • El refrigerante R-417 A, tiene un Potencial de Calentamiento Global, G W P de 2346.
  • El refrigerante R417A también es conocido como MO59.
  • El refrigerante  R417A, trabaja con aceite Mineral, Aceite alquilbencénico, o Aceite poliolester POE, por ello es ideal para el reemplazo,  de equipos existentes, y en uso con gas R22, todo sin tener que cambiar el aceite mineral.
  • El Refrigerante R-417A, esta Especialmente dirigido a temperaturas medias y altas.
  • El refrigerante R-417A, contiene propiedades muy parecidas al R407C, R410A, y al propio R22.
  • El refrigerante R417 A,  otorga una temperatura y presión de descarga, muy inferior a la del R-22, esto es beneficioso para el compresor del equipo.
  • La capacidad de enfriamiento es parecida al R22, y ha demostrado que en ciertos sistemas, es posible ahorrar importantes cantidades de energía.
  • El olor del refrigerante R417 A, es ligeramente éter.
  • El gas refrigerante R417 A, fue elaborado especialmente para sustituir al R22, en aplicaciones en aire acondicionado, sin embargo, también ha tenido mucho éxito en el campo de la refrigeración, incluyendo el sector comercial, en gabinetes exhibidores.
  • El refrigerante R417A,  es también conocido comercialmente, como refrigerante, Freón, M O 59. 
  • Facilita el mantenimiento una vez realizado el reemplazo, el sistema puede completarse simplemente con R-417A.
  • La capacidad frigorífica del R417A, es comparable con la del R22, con una significativa disminución en la potencia necesaria del compresor.   Esto origina un incremento en el coeficiente de desempeño C O P, entre 12.5% a 20 °C, y de 4.5 % a 0°C. 
  • Un aumento en el COP, tiene el beneficio de reducir dramáticamente el consumo de energía del equipo, y por lo tanto, el impacto ambiental.
  • El Refrigerante R417A, es una mezcla zeotrópica,  y debe ser cargado en fase líquida.

¿A que presión trabaja R417A?

Para saber a que presión trabaja R417A tenemos en la siguiente tabla los valores en psig según la temperatura de saturación:

Temperatura °C
R417A
Temperatura °F
R417A
Presión Liquido
R417A Psig
(Manómetro)
Presión Vapor
R417A Psig
(Manómetro)
-30°C-22°F22.05 psig17.84 psig
-25°C-13°F27.12 psig22.34 psig
-20°C-4°F33.21 psig27.56 psig
-15°C5°F40.03 psig33.79 psig
-10°C14°F48.01 psig41.05 psig
-5°C23°F57.14 psig49.46 psig
0 °C32°F67.59 psig59.03 psig
5°C41°F79.48 psig70.05 psig
10°C50°F92.82 psig82.67 psig
15°C59°F107.62 psig96.74 psig
20°C68°F124.30 psig112.55 psig
25°C77°F142.86 psig130.24 psig
30°C86°F163.31 psig149.97 psig
35°C95°F185.94 psig171.87 psig
40°C104°F210.74 psig196.24 psig
45°C113°F238.01 psig222.92 psig
50°C122°F267.89 psig252.22 psig
Tabla de Presión del R-417A

Tabla presión temperatura Refrigerante R417A:

Temperatura °C
R417A
Temperatura °F
R417A
Presión Liquido
R417A KPa
(Manómetro)
Presión Vapor
R417A KPa
(Manómetro)
-30°C-22°F151,95 KPa122,93 KPa
-25°C-13°F186,888 KPa153,94 KPa
-20°C-4°F228,855 KPa189,92 KPa
-15°C5°F275,85 KPa232,85 KPa
-10°C14°F330,84 KPa282,88 KPa
-5°C23°F393,76 KPa340,83 KPa
0 °C32°F465,77 KPa406,78 KPa
5°C41°F547,70 KPa482,72 KPa
10°C50°F639,63 KPa569,69 KPa
15°C59°F741,62 KPa666,65 KPa
20°C68°F856,57 KPa775,59 KPa
25°C77°F984,47 KPa897,50 KPa
30°C86°F1125,39 KPa1033,46 KPa
35°C95°F1281,34 KPa1184,38 KPa
40°C104°F1452,24 KPa1352,32 KPa
45°C113°F1640,16 KPa1536,17 KPa
50°C122°F1846,07 KPa1738,08 KPa
Tabla de Presión del R-417A

Recuerde que a la entrada del evaporador, el refrigerante R417A, es una mezcla liquido vapor, con mayor porcentaje del estado gaseoso. Por ello la presión que se debe buscar, con la temperatura que se necesita en el evaporador, debe ser la de la fase de vapor.

¿Cómo se carga el gas refrigerante R-417A y su presión de trabajo?

  • Con la temperatura del evaporador requerida, se busca la presión en la tabla.
  • Como la tabla indica la unidad psig, quiere decir que se refiere a la presión manométrica.
  • Así por ejemplo si se requiere una temperatura en el evaporador de -20°C, la presión del evaporador debe ser de 27.56 psig
  • Se puede usar solo como guía el valor en gramos de la carga con refrigerante anterior, pero al final se debe ajustar la presión del evaporador al valor que muestra la tabla.
  • La carga de refrigerante debe hacerse en fase líquida.

Reemplazo de R22 por R417A:

Los pasos para el reemplazo de R22 por R417A, se muestran en el siguiente vídeo preparado por conforempresarial:

  • El R417A, puede ser usado como reemplazo por ejemplo, en chilers para climatización, o equipos de aire acondicionado, o inclusive en equipos de cuartos fríos, que preferiblemente no busquen congelar, sino solo refrigerar.
  • Es importante mencionar, que el r417A, no se debe usar,  en aplicaciones de temperatura, menor a -10°C en el evaporador, porque su rendimiento energético, cae considerablemente.
  • También es importante mencionar, que el principal enemigo del r417A, es su alto valor de potencial de calentamiento global G W Pe.  
  • En este caso, No solo nos referimos a la desventaja por el medio ambiente, sino el hecho que  por este motivo, se condena su uso  a pocos años de disponibilidad en el mercado.
  • La aplicación directa de R417A,  en un sistema de bomba de calor residencial, también es aceptable.
  • Comparaciónes hechas en  investigaciones, muestra que el rendimiento  del  R417 A,  podría ser equivalente, o ligeramente superior que el de R407c. Pero la ventaja única del R417A, es que  no requiere ninguna modificación del equipo, o un cambio a aceite sintético.
  • Los resultados, de varios fabricantes,  ilustran que no es necesario preocuparse por el desgaste del compresor, si el R417A, se llena directamente en el equipo, que fué diseñado para R22. 
  • Por lo tanto el R417A, es un candidato adecuado, como reemplazo directo y de bajo costo, con cierta penalización de la eficiencia energética, a medida que la temperatura del evaporador empieza a bajar. 
  • Para el proceso de sustitución, vamos a tener en cuenta.
  • La recarga con r417A, la vamos a realizar siempre en fase líquida.  
  • Vamos a usar como referencia o aproximación,  la cantidad de carga en kilogramos, que antes se usaba con el refrigerante r22.
  • Es recomendable aprovechar el proceso de sustitución, para cambiar filtro secador por uno nuevo, compatible con r417A, y colocar un nuevo visualizador de líquido.
  • Se cambian las juntas, de los componentes nuevos.
  • En caso de fuga parcial, el sistema puede ser rellenado con R417A, sin afectar de modo significativo las prestaciones del mismo. 
  • La posibilidad de emplear, el lubricante mineral existente en el equipo, es particularmente útil en sistemas herméticos, como los de muchas aplicaciones de aire acondicionado, por lo que este refrigerante es particularmente útil. 
  • Para conseguir las máximas prestaciones, pueden requerir ajustes menores en la válvula de expansión. 
  • Cuando se emplean dispositivos capilares, no se requieren modificaciones en los mismos. 
  • Al final el valor de carga de refrigerante,  se debe ajustar por presión, de la siguiente manera. Para saber el valor de presión, que debe marcar el manómetro de baja, vamos  a usar los valores, de la tabla. Por ejemplo para una temperatura del evaporador, de 5°C, la presión absoluta de vapor es de 5.59 bar.  Para obtener la presión del manómetro, se resta el valor de la tabla (vídeo),  con la presión atmosférica, en este caso el resultado es 4.59 bar, que equivale a aproximadamente a 67.5 p s i.
  • También existen tablas directas, donde sólo se debe buscar la temperatura de vapor del refrigerante, por ejemplo para T=5°C y encontramos la presión de manómetro de vapor de 70.05 Psig.

¿Cómo verificar el reemplazo del R22 por R417A?

Empecemos diciendo, que la capacidad de un evaporador de tubos con aletas, depende de tres factores fundamentales.

  1. La temperatura de entrada del aire, que viene desde el cuarto frío.
  2. La temperatura de evaporación en el punto de rocío del refrigerante.
  3. El valor del sobrecalentamiento.
  • En nuestro caso tenemos la instalación que estamos mostrando en el vídeo, que se encuentra Trabajando con refrigerante r417A. 
  • Ahora, estamos mostrando la tabla de propiedades termodinámicas del refrigerante r417A.
  • A la izquierda en la primera columna, tenemos la temperatura de saturación.  
  • En las siguientes dos columnas, tenemos  la presión de burbuja o líquido,  y después la presión de vapor o roció.
  • Sí te estas preguntando, porque hay dos tipos de presiones, esto se debe a que el gas r417A, posee deslizamiento.
  • Este deslizamiento, hace que la temperatura del r417A, en su transformación de liquido a vapor, o de vapor a líquido, no permanezca constante.
  • En una mezcla azeotrópica, como el refrigerante r417A, ocurre primero el cambio de estado de los compuestos más volátiles, esto hace, que la temperatura a lo largo del cambio de fase vaya en aumento, hasta que ocurre la evaporación en su totalidad.
  • La presión que marca el manómetro de baja, en este momento es de  3.5 bar.
  • Esta vez nuestra  tabla, ya está en presión manométrica directamente, lo cual nos va facilitar el procedimiento.
  • Verificando en la tabla del r417A, con la presión del manómetro, se tiene una temperatura del vapor saturado, de  2°C.
  • Esta temperatura, se busca en la columna de presión de vapor de la tabla, porque el refrigerante a la salida del evaporador, se encuentra como vapor saturado.
  • El sistema se encuentra internamente,  con la carga normal de productos, y el termostato está fijado por el usuario  en 8°C.
  • La temperatura del aire, que proviene del cuarto frío, y entra al evaporador, en este momento es también de 8°C.  

Para realizar la evaluación de nuestra instalación, vamos a  desarrollar los siguientes pasos.

  • Paso 1. Se Calcula la diferencia entre la temperatura de aire, y la temperatura de rocío del refrigerante.
  • Paso 2. Con la diferencia calculada en el paso 1,  se calcula el sobrecalentamiento ideal.
  • Paso 3. Con el sobrecalentamiento ideal, calculamos la temperatura ídeal, que debe tener el refrigerante R417A,  a la salida del evaporador.
  • Paso 4, Ahora se procede a realizar la medición de la temperatura, a la salida del evaporador.
  • Päso 5. En base a la temperatura ídeal y medida,  se toma la decisión de ajustar el muelle de la válvula, o de abrirlo.

Ejemplo de Valoración de instalación con R417A:

Ahora, vamos a aplicar toda la teoría que hemos desarrollado, para así lograr evaluar nuestra instalación.

  • Vamos con el paso 1: En este caso, la diferencia se calcula, entre el refrigerante R417A saturado a 2°C, y el aire del cuarto frio a  8°C, para una diferencia de 6°C.
  • Vamos con el paso 2: Ahora calculamos el sobrecalentamiento ideal, CON LA DIFERENCIA CALCULADA EN EL PASO 1, para ello usamos la fórmula que estamos mostrando en el vídeo. Usando la fórmula, debemos multiplicar, 0.65 por 6°C de la diferencia calculada, en el paso 1. El resultado de la multiplicación, es de 3.9°C. Por lo tanto,  el sobrecalentamiento ideal de esta instalación es de 3.9°C.
  • Ahora vamos al paso 3, y Calculamos la temperatura ideal a la salida del evaporador. Esta se calcula con la fórmula del vídeo. Temperatura ideal, es igual a temperatura de vapor saturado, más el sobrecalentamiento ideal. Usando la formula, sumamos 2°C + 3.9°C del sobrecalentamiento ideal, teniendo un resultado de 5.9°C.
  • Ahora en el paso 4,  realizamos la medición de temperatura en este punto, para ello se debe utilizar un termómetro adecuado, en este caso el valor de la medición fue de 10°C.
  • Llegamos al paso 5,  Ahora como la temperatura de salida del aire medida con el termómetro, esta por encima de la temperatura ideal calculada, es recomendable, abrir un poco la válvula de expansión, de esa manera se permite el paso de un poco más de refrigerante, y se logra bajar la temperatura del gas refrigerante R417A, después del sobrecalentamiento.

Análisis de las temperaturas del Evaporador con el sustituto R417A:

Ahora vamos analizar rápidamente, las temperaturas presentes en el evaporador de este equipo, para que todos los términos queden bien claros.

  1. Con la presión del manómetro, en este caso 3.5 bar, buscamos la temperatura de entrada del refrigerante líquido, en el evaporador.
    Así buscando en la columna de liquido, tenemos que la temperatura en fase líquida, es de aproximadamente -2°C.
  2. Con la misma presión, buscamos la temperatura de salida del refrigerante, pero ahora como vapor saturado, que como vimos tiene un valor de 2°C.
  3. El deslizamiento del refrigerante en el evaporador, es la diferencia entre estos dos valores, en este caso desde -2°C, hasta 2°C, hay un deslizamiento de 4°C.
  4. Para encontrar la temperatura promedio del evaporador, buscamos la temperatura media entre estos valores. Para ello sumamos ambos valores, y los dividimos entre dos. El resultado es 0°C.
  5. Después que el refrigerante termina de hervir, empieza a subir su temperatura, llegando según el termómetro usado en la salida, a marcar 10°C.
  6. El sobrecalentamiento actual, de la instalación, resulta de restar la temperatura de salida, con la temperatura de saturación de vapor, en este caso al restar 10°C, menos 2°C, resulta un sobrecalentamiento de 8°C.
  7. La temperatura del aire que entra al evaporador, es de 8°C.
  8. El sobrecalentamiento ideal de este equipo, según el cálculo anterior, debe ser de 3.9°C, por ello se deben realizar las verificaciones correspondientes.

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