são divididos em grupos de acordo com a sua composição química. Na sequência da descoberta de que alguns destes compostos químicos podem ser nocivos para o ambiente, estão a ser substituídos por alternativas mais respeitadoras do ambiente (ver Figura 5.2). O processo não é fácil, e embora existam alternativas aos refrigerantes antigos, os novos geralmente não são perfeitos.

na secção seguinte, são discutidos diferentes grupos de refrigerantes, são dados alguns exemplos e são descritos os seus campos de Aplicação.

CFC = Clorofluorocarbonetos

Clorofluorocarbonetos são refrigerantes que contêm cloro. Eles foram banidos desde o início dos anos 90 por causa de seus impactos ambientais negativos. Exemplos de CFC são R11, R12 e R115. A conversão de equipamentos e sistemas que utilizam CFC ainda não foi concluída. Pelo contrário, o mercado ilegal deste tipo de refrigerantes floresce em todo o mundo, e estima-se que não mais de 50% dos sistemas CFC em todo o mundo foram melhorados.

HCFC = Hidroclorofluorocarbonetos

a lenta eliminação dos CFC mostra que é um processo dispendioso. No entanto, e mais importante ainda, mostra também os problemas e a indecisão em torno da disponibilidade de HCFC, que foram oficialmente indicados como substitutos temporários (até 2030) dos CFC. As precipitadas acções da União Europeia que culminaram na proibição dos HCFC, imediatamente para a refrigeração e em breve (o mais tardar em 2004) para o ar condicionado, perturbaram os programas e planos da indústria.os HCFC contêm menos cloro do que os CFC, O que significa um ODP inferior (ver secção 5.3). Exemplos de hidroclorofluorocarbonetos incluem R22, R123 e R124 (ver Figura 5.3).

HFC = hidrofluorocarbonetos

os hidrofluorocarbonetos são refrigerantes que não contêm cloro e não são prejudiciais à camada de ozono (ODP = 0, ver Secção 5.3). No entanto, o seu impacto no aquecimento global é muito grande em comparação com os refrigerantes tradicionais. Os refrigerantes de HFC mais comuns disponíveis desde a proibição dos HCFC são apresentados no quadro 5.1 (ver também a figura 5.4):

quadro 5.1 os refrigerantes mais comuns entre hidrocarbonetos halogenados.alguns comentários sobre os fluidos refrigerantes apresentados na tabela são apresentados abaixo:

• R32 e R125 são raramente usados como fluidos refrigerantes individuais, mas apenas em misturas com propriedades termodinâmicas particularmente favoráveis.
• R245c e R245fa são usados quase exclusivamente nos Estados Unidos e de uma forma bastante experimental.o R404A foi desenvolvido como uma alternativa ao R502 para frigoríficos e congeladores.
• R134a foi o primeiro HFC introduzido em refrigeração e ar condicionado com grande sucesso, porque requer quase nenhuma mudança no equipamento projetado para R22. No entanto, oferece uma eficiência muito limitada, cerca de 40% inferior à obtida com o R22. Consequentemente, o fabricante tem duas opções: ou aceitar uma redução substancial da capacidade térmica num dado sistema, ou aumentar as suas dimensões (e custos) para atingir a mesma capacidade. Por esta razão, R134a é usado principalmente em grandes sistemas (mais de 250 kW) que podem suportar os custos mais elevados.
• R407C é, como R134a, termodinamicamente semelhante a R22 e funciona como uma gota no refrigerante. No entanto, ao contrário do R134a, que é um composto puro, o R407C tem um deslizamento de 7 K, tornando-o pouco utilizável em pequenos equipamentos residenciais (domésticos). Há duas razões para justificar tal limitação: o equipamento residencial está mais sujeito do que o outro equipamento a perdas acidentais súbitas, e é geralmente servido no local. Em caso de fuga súbita, um deslizamento de 7K pode resultar em alterações nas proporções da mistura, porque as perdas relativas dos seus componentes mais voláteis serão desproporcionalmente elevadas. Se for utilizado um reabastecimento padrão, não há garantia de que a nova mistura de refrigerante tenha as mesmas proporções que tinha antes da fuga. Devido ao seu alto deslizamento, este refrigerante é usado apenas em sistemas de capacidade média (50-250 kW), que são geralmente atendidos por pessoal qualificado.
• R410A tem propriedades termodinâmicas muito atraentes, maior eficiência energética do que R22, sem deslizamento e, portanto, nenhum problema com a mistura restante após a perda de carga e recarga. No entanto, tem uma pressão de operação quase o dobro da R22, e, portanto, requer um redesenho de todo o sistema com compressores maiores, válvulas de expansão, etc.
• R507A é usado com sucesso na refrigeração industrial e comercial.
• R508B é menos frequentemente utilizado em ciclos de baixa temperatura. R507A e R508B têm propriedades termodinâmicas favoráveis e não têm problemas com os deslizamentos de temperatura, porque são misturas azeotrópicas.

FC = fluorocarbonetos

fluorocarbonetos (figura 5.5) não contêm cloro e não são prejudiciais para a camada de ozono. No entanto, eles são extremamente estáveis ,e eles têm um alto Pag (cf. secção 5.3). R218 é um exemplo de fluorocarbono, e FCs também estão presentes nas misturas R403 e R408.

HC = hidrocarbonetos

hidrocarbonetos são uma solução muito limitada para os problemas ambientais associados aos fluidos refrigerantes. Eles são inofensivos para a camada de ozônio (ODP = 0) e têm quase nenhum efeito direto da casa verde (GWP<5), mas eles são altamente inflamáveis. A utilização de HCs como frigoríficos está confinada à Europa, porque muitos outros países proibiram a utilização de gás inflamável na presença do público. De acordo com as normas ISO 55149 e EN 378.2000, isto deve aplicar-se também na Europa. No entanto, a norma IEC 355.2.20 permite a utilização de HCs em frigoríficos domésticos com cargas de refrigerante até 150 g.

Esta Norma abriu o caminho para alguns fabricantes europeus de refrigeradores para produzir refrigeradores domésticos com isobuteno inflamável, R600a.estes foram aceites com entusiasmo pelos ambientalistas e obtiveram grande sucesso no mercado.

NH3 = amoníaco

amoníaco, R717, é uma alternativa atraente para os fluidos refrigerantes. É usado em sistemas de refrigeração desde 1840 e em compressão de vapor desde 1860. Em termos de suas propriedades, deve ser considerado um refrigerante de alta classe. Além disso, o seu ODP e GWP São 0. No entanto, embora seja um gás de auto-regulação, ou seja, vazamentos podem ser facilmente detectados pelo cheiro, amônia é muito perigoso, mesmo em baixas concentrações, porque o cheiro muitas vezes causa pânico. Esta é a principal razão pela qual o amoníaco foi retirado das aplicações para utilização por pessoas não qualificadas e retido apenas para aplicações industriais.

é também bastante comum na refrigeração comercial, embora os regulamentos de segurança exigem que ele seja usado com um laço de distribuição secundário. Obviamente, este laço secundário reduz a eficiência.

CO2 = Dióxido de carbono

R744, dióxido de carbono, tem várias características atraentes: não inflamável, não causa destruição do ozono, Índice de toxicidade muito baixo (safety A1), disponível em grandes quantidades e baixo custo. No entanto, ele também tem uma baixa eficiência e uma alta pressão de operação (aproximadamente 10 vezes maior que R134a). Por estas duas últimas razões, são necessários esforços para melhorar o seu ciclo de refrigeração e Tecnologia conexa, em especial trocadores de calor e dispositivos de expansão. Uma importante aplicação de CO2 parece ser o ar condicionado na indústria automóvel. As bombas de calor podem também beneficiar do CO2 devido à temperatura mais elevada que pode ser obtida mesmo a temperaturas ambientes muito baixas.

tabela de resumo

Tabela 5.2 Tabela de resumo dos diferentes tipos de refrigerantes.

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