Refrigeración de baja temperatura.

🧊📍En los sistemas de baja temperatura 🌡, se requieren muchas veces equipos sofisticados para lograr llegar a esos puntos, hablamos de temperaturas por debajo de -40°C, a estas temperaturas tan bajas las RC son tan altas que no hay compresor que las soporte, razón por la cual se requieren sistemas en Cascada. 💡
➡️ Un sistema de refrigeración en Cascada es básicamente un proceso donde se usan 2 o más sistemas de refrigeración los cuales no están interconectados directamente (mezcla de gases refrigerantes), sino que su transferencia de calor ocurre en intercambiadores diseñados para tal fin, en estos hay una transferencia de calor sin necesidad de contacto directo.
➡️ Cada sistema usa un refrigerante apropiado para su aplicación en circuitos de alta (condensacion) muchas veces circuitos intermedios y circuitos de baja temperatura.
🧊 En un sistema de Cascada doble, el condensador de baja temperatura 🌡 (ejemplo -80°C) va a un intercambiador donde este sería el evaporador del circuito secundario, que es el encargado de llevar el calor absorbido a la atmósfera o al agua (en Sistemas de condensación a agua💧🚰) .
↔️ Este diseño en cascada no solo permite superar las limitaciones de un solo ciclo de refrigeración, sino que también optimiza el rendimiento al usar cada refrigerante en el rango en el que es más eficiente.
ℹ️ Ejemplo de ello es el refrigerante R-473A.
📌 Es una mezcla de refrigerantes relativamente nueva que ha sido desarrollada para aplicaciones de ultra-baja temperatura, específicamente como una alternativa de menor Potencial de Calentamiento Global (GWP) a refrigerantes tradicionales como el R-23 y el R-508B, que tienen GWP muy altos.

Aquí te detallo algunas de sus características clave:
1️⃣ Designación ASHRAE: Ha sido designado como A1 por ASHRAE, lo que significa que es no inflamable y tiene baja toxicidad, lo cual es una ventaja significativa en términos de seguridad.
2️⃣ Composición: Es una mezcla zeotrópica. La composición específica de R-473A (según la adenda «q» a la Norma ASHRAE 34-2019, publicada en junio de 2021) es:
* R-1132a (20.0%)
* R-23 (10.0%)
* R-744 (CO2) (60.0%)
* R-125 (10.0%)
Esta mezcla es notable por su alto contenido de CO2 (R-744), que tiene un GWP muy bajo.
3️⃣ GWP: El R-473A tiene un GWP significativamente menor que los refrigerantes a los que busca reemplazar. Se reporta que su GWP es de aproximadamente 1830 (según el IPCC 4), lo que es una reducción considerable en comparación con el R-23 (GWP de 14,800) y el R-508B (GWP de 13,396).
4️⃣ Aplicaciones: Está diseñado para su uso en sistemas de refrigeración en cascada de ultra-baja temperatura, donde se requieren temperaturas de -50°C a -75°C (y en algunas aplicaciones se ha evaluado hasta -65°C). Las aplicaciones típicas incluyen:
* Cámaras climáticas y de prueba ambiental
* Cadena de frío de alto valor (por ejemplo, para productos farmacéuticos y almacenamiento de vacunas)
* Aplicaciones industriales y médicas (como bancos de sangre)
* Fabricante principal: Es un producto de Koura (antes Mexichem Fluor), y se comercializa bajo la marca Klea® 473A.
5️⃣ Rendimiento:
* Ofrece un rendimiento de enfriamiento similar o incluso mejor que el R-23 en ciertas condiciones, con una mejor eficiencia energética.
* Tiene un deslizamiento nominal de 3.4K, en algunas aplicaciones puede usarse como Drop in. Su punto crítico es de 29.3°C
* La carga del sistema disminuye hasta en un 15% en comparación con el R23.
* Es miscible con lubricantes de éster de poliol (POE).
En resumen, el R-473A es un refrigerante importante en la búsqueda de soluciones más sostenibles para aplicaciones de ultra-baja temperatura, debido a su GWP reducido y su clasificación de seguridad A1.
⚠️ Debido a su bajo punto crítico requiere ser parte de sistemas en Cascada para garantizar la condensación adecuada.
Los refrigerantes secundarios para estas aplicaciones son variados, van desde el R404A, R134a, R290 🔥entre otros, para efectos prácticos y de sistenibilidad ambiental la opción lógica es el R290🔥, pero va a depender del fabricante.
Esta es una de las alternativas que surgen por la necesidad de sistemas de muy bajas temperaturas, y el hecho ineludible que deben ser refrigerantes de bajo impacto ambiental.
Para más @tecniespacio.

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