La sustitución de los refrigerantes sintéticos fluorados ha sido la meta en todo el mundo, después de descubrirse su impacto en el sobrecalentamiento global. Por esta razón, los refrigerantes naturales han pasado a constituir la primera alternativa en el mundo de la refrigeración. Entre los refrigerantes naturales, el gas propano destaca por sus excelentes propiedades termodinámicas para producir frío.

¿Qué es el gas propano?

El gas propano es un hidrocarburo de origen fósil, que se extrae de yacimientos subterráneos. Está compuesto de una molécula formada por tres átomos de carbono y ocho átomos de hidrógeno (C3H8). Por esta razón, este gas pertenece al grupo de los refrigerantes naturales orgánicos, a diferencia de otras sustancias naturales inorgánicas como el amoniaco y CO2.

Normalmente, el gas propano no se extrae puro de los yacimientos, sino que viene mezclado en el GLP o gas natural. Por tanto, en la práctica, el propano es un subproducto del procesamiento del petróleo y el GLP.

Principales usos del gas propano

Hasta el presente, el principal uso del gas propano es como combustible de calderas, para obtener calefacción y agua caliente sanitaria. Además, se emplea también en hornos de fundición de metales. Este gas se caracteriza por producir una combustión con alto poder calorífico, libre de residuos y con muy bajas emisiones de CO2. Por esta razón, se usa frecuentemente en la soldadura de tuberías de cobre, empleando varillas de aleación de cobre-fosforo-plata.

Gas propano en sistemas de refrigeración

Muchas personas conocen el gas propano, debido a que lo emplean como combustible en sus calderas. Sin embargo, es probable que pocos conozcan el potencial del propano como gas refrigerante de excelentes propiedades termodinámicas.

Como refrigerante, el estándar ASHRAE le asigna al propano el código R-290. Este código se interpreta de la siguiente manera: el cero indica que no tiene átomos de flúor. Por otra parte, el nueve representa la suma de los átomos de hidrógeno mas uno (8+1). Finalmente, el dos de este código son los átomos de carbono menos uno (3-1).

Propiedades termodinámicas del propano como gas refrigerante

El propano realiza satisfactoriamente los cambios de fase de gas a líquido, y viceversa, que todo gas refrigerante debe hacer, en cada ciclo de refrigeración. Estos cambios de fase los hace dentro de unos parámetros de presión y temperatura determinados.

La tabla característica de presión y temperatura del propano indica que a una presión de 9,6 psig le corresponde una temperatura de -30 °C. Si la presión aumenta a 35,4 psig, la temperatura alcanza los -10 °C. Luego, cuando la presión alcanza los 77,6 psig, la temperatura llega a +10 °C. Aumentando la presión hasta los 183,9 psig, la temperatura alcanza los +40 °C. Esta curva de valores es semejante a las características del refrigerante R-22. Por esta razón, el propano se emplea en sistemas de refrigeración, debido a su alto potencial como sustancia frigorífica.

Aceites compatibles con los refrigerantes naturales

Los compresores de los sistemas de refrigeración necesitan de una buena lubricación para que tengan una larga vida útil. Por consiguiente, al sustituir refrigerantes sintéticos fluorados por un refrigerante natural como el propano, es imprescindible emplear aceites lubricantes compatibles. Los aceites más compatibles para usarse con el propano son los alquibencénicos (AB) y semisintéticos (M+AB).

Ventajas del propano como refrigerante

Desde el punto de vista ambiental, el gas propano no causa ningún daño a la capa de ozono. Es decir, tiene un ODP (Ozone Depletion Potencial) igual a cero (0). Además, tiene un potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en inglés) igual a tres (3). Por ejemplo, a manera de comparación, el refrigerante sintético con menor GWP es el R-134a, el cual tiene un valor de 1430.

El propano es una sustancia estable y no ataca los materiales que se usan típicamente en los sistemas de refrigeración. Por otra parte, es más barato que cualquiera de los refrigerantes sintéticos fluorados de uso común en el mercado. Además, trabaja con presiones y temperaturas relativamente bajas, por lo que su implantación no requiere de materiales ni equipos más robustos.

Hay que destacar que unos 100 gramos de propano dan el mismo rendimiento frigorífico que 250 gramos de otro refrigerante, en un mismo sistema. Es decir, con una carga de propano de apenas el 40 %, se obtiene el mismo efecto frigorífico que ofrecen otros refrigerantes.

Desventajas del propano

El estándar ASHRAE clasifica el gas propano como un refrigerante muy inflamable y de baja toxicidad. En este sentido, de acuerdo a la norma ISO 817, al propano se le asigna el código A3. Por tanto, el riesgo de incendio es muy alto, aún con pequeñas fugas. En consecuencia, esta es la limitante más importante para usar este refrigerante en grandes sistemas industriales y comerciales. Por esta razón, hasta el presente, el propano solo se usa en pequeños sistemas domésticos y comerciales.

La carga máxima de propano de un sistema cerrado de refrigeración no debe superar los 150 gramos, por norma de seguridad. Por otro lado, el propano puro es un gas inodoro, lo cual dificulta la detección de fugas. Sin embargo, se está abriendo la posibilidad de incrementar la carga límite a 1000 gramos, cumpliendo con ciertas condiciones de seguridad en las instalaciones.

Intersam, empresa especialista en fabricación de evaporadores y condensadores

Si está pensando sustituir el refrigerante de su sistema por gas propano, es importante que te asegures de cumplir con determinadas exigencias técnicas. En este sentido, en Intersam fabricamos evaporadores y condensadores, diseñados para trabajar en las condiciones de seguridad que exige cada refrigerante en particular. Por tanto, no dude en contactarnos si necesita los servicios de una empresa de gran experiencia y profesionalismo en el campo de la refrigeración.

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