Para disminuir el efecto negativo de los refrigerantes en el medio ambiente, se han ido modificando. Los lubricantes deben adaptarse a las nuevas tendencias.
Por: Q.I. Manuel Muñoz Alonso
Depende del tipo de refrigerante, para saber qué lubricantes pueden emplearse y cuándo es el momento más adecuado. La información es orientativa y basada en la compatibilidad química, debiendo seguirse las indicaciones del fabricante del compresor en cada caso.
Dentro de los sistemas de refrigeración, existe un elemento mecánico que evacúa los gases producidos en el sector de baja, y proporciona la alta presión necesaria para condensar o enfriar el sector de alta: el compresor.
El compresor, ya sea scroll, alternativo, rotativo, tornillo, o centrífugo; necesita aceite para lubricar sus partes móviles. Además, el aceite actúa de cierre entre el sector de alta y de baja, ya sea en la camisa de los cilindros o entre las partes móviles de un tornillo.
Compatibilidad y eficiencia
Depende del tipo de refrigerante, para saber qué lubricantes pueden emplearse y cuándo es el momento más adecuado. La información es orientativa y basada en la compatibilidad química, debiendo seguirse las indicaciones del fabricante del compresor en cada caso empleando las siguientes abreviaturas:
| Abreviatura | Lubricante |
| MO | Aceite Mineral |
| AB | Alquilbencénico |
| POE | Poli-Ol-Ester |
| PVE | Poli-Vinil-Éter |
| PAG | Poli-Alquil-Glicol |
HCFCs y CFCs: Estos refrigerantes ya están en desuso en los países desarrollados, y se trata de mantener los equipos existentes hasta su obsolescencia o bien cambiar el refrigerante por alguno de sustitución directa.
HCFC con HFC: Son los componentes típicos de refrigerantes de servicio. Se diseñaron para mantener en servicio los equipos de CFC emulando las propiedades de estos refrigerantes y conservar cierta compatibilidad con el aceite mineral remanente en la instalación. En algunos casos con problemas, un simple cambio a AB o POE (sin lavado) consigue buenas prestaciones y retorno de lubricante.
HFCs: Estos refrigerantes sin cloro fueron la elección de la industria cuando se eliminaron los refrigerantes agresivos a la capa de ozono.
Mezclas HFC/HC: Actualmente ya no se permite el empleo de HCFC-22 en equipos nuevos en países desarrollados y habrá que mantener los equipos existentes. La industria ha preparado una gama de refrigerantes completamente exentos de cloro, que emplean hidrocarburos (HC) en pequeña cantidad para mejorar el retorno de aceite. Al sustituir R-22 por mezclas sin cloro, el retorno de aceite podría verse disminuido y afectar al rendimiento del equipo.
Mezclas HC: Una vez eliminadas las sustancias que agotan la capa de ozono (cloradas), le llega el turno al efecto invernadero. Es el último estadio en la industria para reducir el impacto ambiental de estos gases. El GWP de los hidrocarburos es muy pequeño.
NH3: Otro de los refrigerantes naturales, R-717. Siempre ha tenido su ámbito de aplicación, condicionado por las medidas de seguridad necesarias.
Propiedades que debe tener el lubricante:
Estabilidad térmica y a la presión: En un circuito típico podemos encontrar órdenes de magnitud de 100 Bar y 140°C en culata. El empleo de aditivos de extrema presión se hace imprescindible.
Estabilidad química: El CO2 puede absorber agua y formar ácido carbónico, apareciendo así la acidez en el circuito. En cuanto al lubricante, los PAG tienen la ventaja de mayor estabilidad química. Un PAG de doble terminación no tiene grupos hidroxilo que se liguen con el agua, reduciendo muchísimo su higroscopicidad y anulando la reactividad química con la misma. Los POE siempre pueden reaccionar con agua libre rompiéndose en el ácido original.
Lubricación límite en desgastes y prestaciones
Normalmente, el uso continuado de un equipo hace que disminuyan sus prestaciones por varios efectos:
Depósitos en las partes frías. Hay infinidad de sustancias que, si bien por su pequeña cantidad (trazas) no tienen un impacto directo en las prestaciones y van quedando atrapadas en las partes frías: aceites de mecanización, lubricantes para el cableado, inhibidores de corrosión, restos de elastómeros, componentes del aislamiento de los cables, plastificantes, restos mecánicos, partículas finas del material desecante y productos de descomposición o polimerización del lubricante. Dichas sustancias se quedan en un papel atrapamoscas, disminuyendo poco a poco las prestaciones.
Desgaste en los arranques. Si una máquina está parada el tiempo suficiente, el arranque será en seco durante al menos 1/20 de segundo (a 1500 rpm) hasta que la película de aceite entre a separar las partes móviles.
Así mismo, las partes móviles del compresor sufren un desgaste proporcional a las horas de trabajo. Si el desgaste es anormal, se considera avería, pero es habitual ver estrías en las camisas de los cilindros, casquillos y desgaste en el sello de compresores abiertos.
El hecho de mantener una capa adherida en cualquier condición, hace que los desgastes sean menores en equipos adecuadamente aditivados. Aquí se pueden ver algunos ejemplos:
Ventajas
El emplear correctamente los aditivos disponibles para los circuitos frigoríficos generará múltiples ventajas tanto para los instaladores como sus usuarios finales:
Para el instalador
• Tienen clientes satisfechos que ahorran energía.
• Los equipos mantienen las prestaciones con el tiempo.
• Un beneficio adicional con un coste pequeño.
• Se instala de forma simple en pocos minutos.
• Encaja muy bien con la oferta de otros productos y servicios.
• Aumenta el intervalo de servicio: menos avisos por averías.
Para el usuario final
• Protege equipos HVACR de alto coste.
• Después de la aplicación se aprecia la mejora en el efecto frigorífico.
• Ahorro potencial de energía hasta de 10%. Sólo este ahorro amortiza la inversión.
• Reducción de costes de mantenimiento y servicio.
• Funcionamiento más silencioso, particularmente en el arranque.
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