Criterios Técnicos para saber cuál refrigera mejor
Sabemos que es necesario recomendar a los clientes de nuestro taller automotriz, el uso de un refrigerante de buena calidad, que tenga una concentración adecuada de glicoles, sin embargo, podemos vernos sorprendidos al encontrar que en el mercado se ofertan diferentes alternativas. Así podrán existir productos que contengan, monoetilenglicol, propilenglicol e incluso glicerina, pudiendo ser desconcertante su escogimiento, más aún cuando el proveedor a toda costa defiende su producto. Esta situación hace necesario que adquiramos nuestros propios criterios técnicos al respecto, suficientes para poder discernir entre estas alternativas y que nos permitan escoger el producto más conveniente, además de conocer las ventajas y pormenores de cada uno de ellos.
La premisa será siempre acatar los consejos de la marca fabricante. Los criterios sugeridos estarán en relación a que un buen producto debe refrigerar el motor adecuadamente, asegurando encontrarse dentro del sistema de refrigeración en estado líquido. El refrigerante por lo tanto deberá presentar una temperatura de ebullición superior a la del agua que conceda un colchón de seguridad en casos de recalentamientos y su capacidad para absorber el calor del motor deberá ser EFICIENTE.
Por otro lado, el refrigerante deberá proteger al sistema de daños por cavitación, dado el aparecimiento de burbujas cerca de las superficies más calientes, que luego colapsan.
Bajo esta perspectiva deberíamos analizar cuál de los compuestos mencionados (Monoetilenglicol, Propilenglicol y Glicerina) mezclado con agua presenta mayor resistencia a ebullir, cuál tiene la mayor capacidad para arrancar calor del motor y cuál de ellos brindará mayor protección en contra de la cavitación.
1. ¿CUÁL BRINDA MAYOR COLCHÓN DE SEGURIDAD FRENTE A LA TEMPERATURA?
La temperatura de ebullición de una sustancia está referida a cuánto de energía se requiere, para vencer a la presión atmosférica o total, a la cual está siendo sometida y cambiar su estado de líquido a sólido. Vale reiterar que mientras más alta sea la temperatura de ebullición de un refrigerante, será más adecuado para que el mismo pueda realizar la función de enfriar el motor conservando su estado líquido.
Al realizar una Comparación de la temperatura de ebullición de los 3 compuestos mencionados, a diferentes concentraciones en la solución refrigerante se pueden generar las siguientes curvas:
En realidad, como se puede observar en la gráfica, los 3 compuestos aumentan la temperatura de ebullición del agua y brindan un colchón de seguridad bastante similar para mantener la solución refrigerante en estado líquido.
Analizando con mayor detalle los valores requeridos para construir las curvas, se puede determinar que, a iguales concentraciones de estos compuestos, en un rango de 0% hasta 50%, en forma general el Propilenglicol presenta las mayores temperaturas de ebullición, seguido del Etilenglicol y la Glicerina con comportamientos bastante similares.
2. ¿CUÁL COMPUESTO ES CAPAZ DE REFRIGERAR EL MOTOR DE MANERA MÁS EFICIENTE?
Un refrigerante debe absorber calor del motor y esto está a relacionado a dos propiedades que tienen las sustancias, siendo ella su calor específico y su densidad.
El calor específico de un compuesto, se lo puede hallar en tablas y gráficas de información técnica química, pero es importante comprender cuál es su significado. El calor específico (Cp) nos indica cuánto calor debe absorber una cantidad de una sustancia para elevar su temperatura.
Así por ejemplo el Cp de una mezcla (50% agua/ 50% etilenglicol) a 20 °C es de 3.54 KJ/Kg. °C, lo cual significa que para elevar en 1 °C la temperatura de de 1 Kg de esta solución, se requiere 3,54 KJ.
El Cp varía con respecto a la temperatura.
Bajo esta perspectiva se evidencia que mientras alto sea el Cp de una sustancia, la misma va a absorber más calor, esto referido al requerimiento de un refrigerante, implicará que nos conviene tener el producto que tenga más alto Cp.
Como se puede observar en la gráfica que compara la variación del Cp de soluciones al 50% en volumen de Propilenglicol, Etilenglicol y Glicerina, la solución de Propilenglicol contiene el Cp más alto y constituye el compuesto que más calor removerá, seguido de la solución de Etilenglicol y finalmente la de Glicerina.
Los valores de Cp se registran generalmente haciendo referencia a una cantidad de sustancia en peso, por lo cual, si los refrigerantes son comercializados y usados en unidades volumen, será necesario tomar en cuenta su densidad.
Así por ejemplo si comparamos 3 refrigerantes que contengan Propilenglicol, Etilengilicol y Gilcerina, al 50% y lo analizamos a 100 °C, podemos determinar su eficiencia relativa en la remoción de calor:
De los datos de la tabla se puede concluir que el refrigerante en base a Propilenglicol absorbe 2% más calor que el Etilengilcol y 17% más que la Glicerina.
A través de este sencillo cálculo puede observarse que los refrigerantes en base a Propilenglicol y Etilenglicol son superiores a los que contengan Glicerina. En todos los casos el agua pura posee una capacidad de remoción de calor superior, por lo que deben ser usadas concentraciones superiores al 50%.
3. ¿CUÁL COMPUESTO PROTEGE MÁS DE LA CAVITACIÓN?
Los compuestos que minimizan la probabilidad de cavitación son aquellos que tienen la menor tensión superficial y la mayor viscosidad, siendo la tensión superficial el factor con mayor influencia.
Al analizar los datos de la tabla, se observa que el Propilenglicol sería el compuesto que brinda mayor protección, seguido del Etilenglicol y por último con protección menos eficiente de la Glicerina.
A través de estos tips técnicos, se puede concluir que los refrigerantes en base a propilenglicol son los más eficientes, seguidos de cerca por los de etilengilcol y siendo los de glicerina los de menor performance. Sin embargo, existen otras consideraciones que deberán ser tomadas en cuenta ,por el personal técnico de un taller de servicio, a la hora de escoger un refrigerante, las cuales incluirían el impacto en la salud, el medio ambiente y sobre todo el costo que puede llegar a tener el insumo.
El propilenglicol y la glicerina son más amigables para la salud y el medio ambiente, en comparación con el monoetilenglicol. En cuanto a costos, la glicerina presenta el menor valor, aunque es la menos eficiente. El propilenglicol si bien tiene una alta performance en la refrigeración, presenta costos bastante elevados para nuestro mercado.
Estas son las razones por las cuales el uso de refrigerantes en base a monoetlenglicol se encuentra mayormente difundido en nuestros talleres automotrices, presentando una alta eficiencia de remoción de calor, costos asequibles, aunque requieren de cuidados de uso y disposición.
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