1. INTRODUCCION Y OBJETIVOS OBJ ETIVOS 1.1. PROTOCOLO PROTOCO LO DE MONTR MON TREA EAL L Y PROTOCO PROTOCOLO LO DE KYOTO 1.2 LA PROTECCIO PROTECCION N DE DE LA CAPA DE OZONO OZON O 1.3 CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBAL
1. INTRODUCCION Y OBJETIVOS Por mi miles de años años la vida vida en la titierra ha sido sido protegi prote gida da por una capa cap a de la la atm a tmosfera. osfera. Esta capa, compuesta por ozono, actúa como un paraguas protector contra los rayos ultravioletas del sol. La Capa Cap a de ozono ubicad ubicadaa en la estratosfera entre los 11 y 48 Km. de la tierra es extremadamente delgada. El ozono es una variante variante del oxígeno oxígeno pero con co n 3 átomos FIGURA 11 - M OLECULA OLECULA DE OZONO OZONO
Mediante procesos proce sos atmosfér atmosfériicos naturales naturales las molécul moléculaa s de ozono se crean y destruyen continuamente. La radiación radiación ultravio ultravioleta leta del sol hace que las molécul moléculaa s de oxi oxigeno geno se rompan y los los átomos sueltos sueltos se combinen combinen luego con otras moléculas de oxi oxigeno geno formando formando moléculas de ozono.
FIGURA 2 MOLECULA OXIGENO Y OZONO RECOMBINACION
El ozono es un un gas gas inestable inestable y puede ser destruido destruido por compuestos naturales naturales que contengan hidrogeno, nitrógeno y cloro. Si la capa ca pa de ozono desapa des apareciera reciera la mayoría mayoría de la vi vida terrestre seria aniquilada aniquilada A pesar de ser esta capa extrem extremadame adament ntee delgada, delgada, absorbe efici eficiente entem me nte la mayoría de los los dañinos dañinos rayos UV-B del sol. Cualquier Cualquier incremento en la cantidad cantidad de radiación UV-B que alcance la superfic superfic ie de la tierra produci prod ucirá rá daños considera considerables bles al ambient ambientee y la vida vida en nuestro nuestro planeta. Cada Ca da 1% de disminu disminucc ión en la la capa de ozono provocaría pro vocaría un incremento incremento del 2% en la la exposición a la radi rad iación ultravi ultravioo leta. La agricultura agricultura sufre sufre el e l incremento de exposición. exposición. Hay estudios que demuestran que con increme ncreme ntos de exposición a los rayos ul ultravioletas travio letas del 25% la producci prod ucción ón de soja se reduce en un 20%. Existe Existe evidencia de la disminución disminuc ión del de l crecim cre cimiento iento en maíz, maíz, girasol giraso l y otros otros cultivos.
FIGURA 3- CULTIVOS
También También hay evi evidencias de que afecta a otros cultivos cultivos como melones y zapallos. zapallos. Asim Asimis mo reduciría reduciría la cali calidad de los los frutos frutos obteni obte nidos dos en culti cultivos vos de tomates y otros, afectando también también a la producción de gran gran variedad variedad de semill semillaa s de confieras confieras..
FIGURA 4- CONIFERAS
Asim Asimis mo la vi vida en los océanos océa nos se ve afectada. afectada . Está demostrado d emostrado que tanto el fitop fitoplancto lancto n como como las larvas de mu muchas chas especies esp ecies marinas marinas aunque vivan vivan a varios metros de prof pro fundidad undidad sufren sufren los efectos adversos a dversos del d el incremento incremento de la radiación radiación ultravio ultraviolle ta. Por lo tanto al verse afectadas afectada s las las cadenas cad enas de alim alime ntació ntac iónn y reproducción repro ducción de la la vi vida marina arina esto también también redunda en menor producti prod uctividad vidad de la industria pesquera. Esto im implica un serio daño d año para aquellas aquellas econom eco nomíías que basan su fuente de alim alime ntació ntac iónn o bien sus exportaci exportac iones en esta industria. industria.
FIGURA 4- VIDA MARINA
La reducción de la la capa c apa de ozono y por lo tanto tanto el e l iincremento ncremento de exposición exposición a los dañinos dañinos rayos ul ultravioleta travio letass también también titiene ene efectos e fectos adversos adverso s en la salud salud de los seres sere s humanos.
FIGURA 5- SERES HUMANOS TOMANDO SOL
Algu Algunos nos de los prob p robllemas de salud salud que se presentan prese ntan son: so n: •
Cáncer de piel, piel, algun algunos os de titipo po beni b enign gnoo pero también también melanomas malignos. alignos. La incidenc ncidencia ia de canceres cancere s de piel piel en Australi Australiaa donde se han dado con frecuencia frecuencia alertas respecto resp ecto a la dismi disminució nuc iónn del ozono se ha tripli triplicad cado. o.
FIGURA 6- CANCER DE PIEL
•
Cataratas que limitan la visión. Si bien las cataratas también son producto de otras causas, se estima que al menos 18% adicional de casos son aportados como consecuencia de la sobreexposición a los rayos UV dañinos que alcanzan la tierra producto de la disminución de la capa de ozono
FIGURA 7- CATARATAS
•
Debilita miento del sistema inmune, que debilita la respuesta del cuerpo humano ante ciertos tipos de herpes y enfermedades parasitarias.
FIGURA 8- HERPES
La radiación ultravioleta del sol provoca la separación de los átomos de las moléculas de oxigeno que luego se combinan con otras moléculas de oxígeno para formar ozono.
A su vez el cloro liberado de las moléculas que lo contienen, puede capturar un átomo de la molécula de ozono originando así una molécula de óxido de cloro y otra de oxígeno. Por reacción con otro átomo de oxigeno el cloro puede ser nuevamente liberado. Actuando así como un catalizador repitiendo una y otra vez el proceso de destrucción de miles de moléculas de ozono.
FIGURA 9- MECANISMO DE DESTRUCCION DEL OZONO
El cloro contenido en los refrigerantes CFCs y HCFCs y otros halones es la causa mayor de la disminución de la capa de ozono. Lo que llamamos agujero de ozono es básicamente una zona donde la concentración del ozono se halla muy disminuida.
FIGURA 10- IMÁGEN SATELITAL DE AGUJERO OZONO
El agotamiento del ozono atmosférico y el cambio climático son efectos no deseados de las actividades humanas.
Constituyen problemas ambientales distintos pero están relacionados de varias maneras ya que: -La capa de ozono influye en el mantenimiento del balance térmico global del planeta. - Muchos productos químicos que destruyen la capa de ozono así como varios de sus substitutos son gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento de la atmosfera.
1.1-PROTOCOLO DE MONTREAL Y PROTOCOLO DE KYOTO El agotamiento del ozono atmosférico y el cambio climático son efectos no deseados de las actividades humanas. Constituyen problemas ambientales distintos pero están relacionados de varias maneras ya que: -La capa de ozono influye en el mantenimiento del balance térmico global del planeta.
FIGURA 11-PAGINA 6 FOLLETO OPROZ MONTREAL/KYOTO
Muchos productos químicos que destruyen la capa de ozono así como varios de sus substitutos son gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento de la atmosfera.
FIGURA 12-PAGINA 3 FOLLETO OPROZ MONTREAL/KYOTO
El Protocolo de Montreal y el Protocolo de Kyoto son tratados diferentes pero con problemas interrelacionados. El Protocolo de Montreal se ocupa del agotamiento de la capa de ozono mientras que el Protocolo de Kyoto está enfocado en el cambio climático.
FIGURA 13- CUADRO PAGINA 2 FOLLETO OPROZ MONTREAL/KYOTO
El Protocolo de Montreal ha proporcionado apreciables beneficios para el clima. La disminución neta de las emisiones de substancias que agotan la capa de ozono a nivel mundial, ha traído consigo reducciones de los gases de efecto invernadero que equivalen a varios miles de millones de toneladas de dióxido de carbono equivalentes. La eliminación de SAO por el Protocolo de Montreal también ha beneficiado al clima del planeta de otra manera. En el proceso de conversión de las substancias que agotan la capa de ozono, los equipos que contienen estas substancias se han ido perfeccionando de manera tal que las fugas se han reducido al mínimo por la aplicación de buenas prácticas en la manufactura y servicio. Asimismo el rediseño de los equipos a fin de adaptarlos a los nuevos refrigerantes de reemplazo ha conseguido hacerlos más eficientes desde el punto de vista de consumo de energía.
1.2. LA PROTECCION DE LA CAPA DE OZONO Más de 190 países han adherido actualmente al Protocolo de Montreal que regula las substancias que agotan la capa de ozono. A fin de lograr una completa y oportuna eliminació n de estas substancias se establecieron cronogramas de reducción y eliminació n de cada categoría de SAOs. A partir de 2010 se eliminó totalmente en nuestro país la importación y la producción de clorofuorocarbonos (CFC). Su uso en consecuencia se limita a lo contenido en equipos existentes y a lo recuperado y /o reciclado de los mismos. Asimismo en la a reunión del Protocolo llevada a cabo en Montreal en 2007 se acordó un ajuste en los plazos anteriormente fijados para la eliminación de los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que en muchos casos son los reemplazantes de los eliminados CFCs y cuyo consumo ha crecido significativamente en todo el mundo y en especial en los países en vías de desarrollo. Las nuevas medidas de control establecen para los países del grupo A5, en el que está incluido Argentina, los plazos que vemos reflejados en el siguiente cuadro:
FIGURA 14- MEDIDASDE CONTROL PARA PAISES A5 Medida Línea de base Congelamiento 10% reducción 35% reducción 67,5% reducción 97,5% reducción Eliminación total
Año 2009-2010 2013 2015 2020 2025 2030 2040
Nuestro pais ha presentado en el marco de estas nuevas medidas de control un proyecto para la conversión en la producción de equipos de aire acondicionado. Este proyecto ya está implementado o está en vias de implementacion, motivo por el cual a partir de xxxxxx de 2013 se dejara de producir e importar equipos de aire acondicionado cargados con HCFC 22. Los equipos de fabricación local desde esa fecha seran cargados con HFC410a Asimsimo y en el marco del programa para el eliminación de HCFCs (HPMP) presentado por Argentina ante el Fondo del protocolo de Montreal, la OPROZ está llevando a cabo diversas acciones, entre ellas el dictado de cursos de buenas prácticas, con la finalidad de reducir el consumo y cumplir con la medidas de control.
1.3- CALENTAMIENTO GLOBAL En un invernadero, el vidrio permite que la luz solar ingrese pero evita que algunas radiaciones infrarrojas escapen. Hay gases en la atmosfera de la tierra que producen el mismo efecto y por ese motivo se denominan gases de efecto invernadero. Dentro de los gases de efecto invernadero producidos por la actividad humana los más importantes son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y los halocarbonos. Los diferentes gases absorben y atrapan diferentes cantidades de radiación infrarroja y se mantienen en la atmosfera por distintos periodos de tiempo. Se establece así en base a la comparación con el CO2, el GWP (potencial de calentamiento global) para cada gas. En el módulo 2 veremos la clasificación en base al GWP para los refrigerantes de uso más corriente y sus alternativos.
Como conclusión de todo lo expuesto en este módulo, surge la necesidad de la aplicación de buenas prácticas en el servicio minimizando las fugas y recuperando el refrigerante toda vez que sea posible. MODULO 1 EXPOSICION: PREGUNTAS Y RESPUESTAS: DURACION MODULO 1: INICIO: 8 HS FINALIZACION: 8.30HS
20 MINUTOS 10 MINUTOS 30 MINUTOS
2. REFRIGERANTES 2.1. PRINCIPALES CARACTERISTICAS TECNICAS Y PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES 2.2 ODP - GWP 2.3 HCFCs Y SUS ALTERNATIVOS.
2. REFRIGERANTES La eliminación de los clorofluorocarbonos (CFCs), unos de los más agresivos destructores de la capa de ozono ha sido completada siguiendo los lineamientos del Protocolo de Montreal. El foco de atención actualmente está puesto en los HCFCs y su agenda de eliminac ión. Los HCFCs son ampliamente utilizados en refrigeración y sistemas de aire acondicionado, así como también en el sector de espumas flexibles y rígidas. También los HCFCs están presentes como componentes de una gran variedad de mezclas (blends). Algunas de estas mezclas o blends poseen similares características que los refrigerantes a los cuales reemplazan y se denominan drop-in Estas mezclas drop-in solo requieren de mínimos cambios en los sistemas.
FIGURA 15- Consumo De HCFCs en el sector de refrigeración y aire acondicionado por substancia Consumo Substancia (Toneladas métricas)
Usos
Consumo estimado en el se ctor de refrigeración y A/C Toneladas % del total métricas
HCFC-22
247,200
Refrigeración y A/C
217,610
97.2%
HCFC-123
3,700
Refrigeración y A/C
3,700
1.7%
HCFC-124
940
Refrigeración y A/C
940
0.4%
HCFC142b
31,230
Espumas
1,640
0.7%
El HCFC-22, actualmente sujeto a las nuevas medidas de control es el refrigerante dominante en el subsector de aire acondicionado y también en algunas aplicaciones de la refrigeración comercial. Varias son las razones que lo han convertido en el refrigera nte de mayor aplicación a saber: No es toxico No es inflamable Tiene buenas propiedades termodinámicas. Es bien conocido y probado • • • •
• • • •
Los equipos han sido específicamente diseñados para el R-22 Es un refrigerante ampliamente disponible. Es barato Algunos de los equipos que se cargaban con CFC han sido convertidos a R22 o sus mezclas.
En el cuadro siguiente podemos resumir el espectro de refrigerantes actualmente disponibles y su estado de regulación.
FIGURA 16- Refrigerantes y su regulación o limitaciones Tipo de substancia
Regulaciones
CFCs
Eliminado por el Protocolo de Montreal Sujeto al actual cronograma de eliminació n del Protocolo de Montreal Sujetos al actual cronograma de eliminación del Protocolo de Montreal Control- Protocolo de Kyoto Control- Protocolo de Kyoto Medidas de seguridad- Regulaciones locales y nacionales Medidas de seguridad- Regulaciones locales y nacionales Medidas de seguridad- Regulaciones locales y nacionales.
HCFC Puro HCFC Mezclas HFC Puro HFC Mezclas Hidrocarburos Puros Hidrocarburos Mezclas Otros refrigerantes naturales
2.1. PRINCIPALES CARACTERISTICAS TECNICAS Y PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES Los refrigerantes pueden ser básicamente clasificados por su composición en los siguientes grupos: CLOROFUOROCARBONOS –CFCs (Ejemplo: R11-R12)
HIDROCLOROFLUOROCARBONOS-HCFCs (Ejemplo: R22-R123- R141b-R142)
HIDROFLUOROCARBONOS-HFCs (Ejemplo R134a)
HIDROCARBUROS -HCs (Ejemplo R290-R600a)
REFRIGERANTES NATURALES Dióxido de carbono R744
Amoniaco R717
Agua R718 (Usada en ciclos de absorción)
Además de su composición es necesario conocer algunas otras características de los refrigerantes. Toxicidad: por sus características toxicas los refrigerantes se clasifican en Clase A o B de acuerdo al siguiente cuadro.
FIGURA 17- Toxicidad Clase
Descripción
Clase A
Refrigerantes que no presentan toxicidad en concentraciones menores o iguales a 400 ppm.
Clase B
Refrigerantes que presentan evidencia de toxicidad en concentraciones por debajo de 400 ppm.
Asimismo los refrigerantes se pueden clasificar por su característica de inflamabilidad según el siguiente cuadro.
FIGURA 18- Inflamabilidad Clase
Descripción
Clase 1
Refrigerantes que no muestran propagación de llama cuando son testeados a presiones atmosféricas standard (101kPa) y a 21oC.
Clase 2
Refrigerantes que tienen un bajo índice de inflamabilidad (LFL) en concentraciones de mas de0.10kg/m3 a 21o C, 101kPa y calor de combustión menores que 19.000kJ/kg.
Clase 3
Refrigerantes que son altamente inflamables, tienen un alto índice de inflamabilidad (LFL)en concentraciones menores o iguales de0.10kg/m3 a 21o C, 101kPa y a calor de combustión igual o mayor que 19.000kJ/kg
La forma en que un refrigerante reacciona con los materiales utilizados en el circuito de refrigeración es un tema crítico que siempre debe ser cuidadosamente evaluado. En un circuito de refrigeración, el refrigerante entrara en contacto con diversos metales como cobre, acero, bronce. También con diversos plásticos y elastómeros. Uno de las grandes virtudes de los CFCs es su gran estabilidad que los hace compatibles con la gran mayoría de los materiales comúnmente utilizados en refrigeración. Esta
misma característica constituye asimismo su mayor desventaja desde el punto de vista ambiental ya que su duración en la atmosfera una vez venteados es extremadamente larga. La compatibilidad con los lubricantes es asimismo vital en los sistemas. Los componentes mecánicos de un sistema de refrigeración deben estar lubricados. La virtud de un lubricante es proteger las partes móviles, mejorar el sellado del compresor, pero además debe ser este lubricante compatible con los materiales del sistema y con el refrigera nte utilizado Debido a que el refrigerante y el aceite se mezclan en el sistema, la forma en que ellos interactúan es crítica para la buena operación y para la vida útil del sistema de refrigeración. El punto crítico de un refrigera nte también es vital. Punto crítico se puede definir como el punto en un diagrama de Entalpía donde las propiedades del líquido y el vapor se encuentran y son indistinguibles. La temperatura, densidad y composición de una substancia son las mismas tanto para líquido como para vapor en el punto crítico. Estas magnitudes en el punto crítico, son conocidas como densidad critica, presión critica, temperatura critica. El fraccionamiento de un refrigerante es otra de las características a tener en cuenta. El término (en inglés glide) ha aparecido recién con el advenimiento de las nuevas mezclas. Estos blends considerados zeotrópicos están compuestos por refrigerantes que no se comportan como una única substancia. Varias son las propiedades físicas de un refrigerante a tener en cuenta ya que constituyen un claro indicador de su potencial. Particularmente tanto el punto de ebullición como el punto de congelamiento son importantísimas. Estas magnitudes son un indicador directo del nivel de temperatura al que dicho refrigerante debe ser usado.
2.2 PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES RELACIONADAS CON EL MEDIO AMBIENTE -ODP –GWP ODP es la capacidad de destrucción del ozono atmosférico. El ODP de un refrigerante no es un parámetro que afecte su comportamiento como tal. Pero cualquier refrigerante con capacidad de destrucción del ozono ha sido o bien será regulado y discontinuado su uso por el Protocolo de Montreal.
El GWP de una substancia indica su capacidad para ser gas de efecto invernadero. El GWP de una substancia esta siempre referido al efecto de calentamiento que produciría la misma masa de dióxido de carbono en un periodo de 100 años. El dióxido de carbono es tomado como referencia ya que es el que presenta el mayor impacto en el calentamiento global. El GWP de un refrigerante no lo excluye como tal, pero debe ser considerado al evaluar su uso.
FIGURA 19- GWP comparado de diversos refrigerantes
Global Warming Potential (GWP) of Key Refrigerants 4000 ) 2 O3500 C o 3000 t e v i t 2500 a l e 2000 R ( P 1500 W G1000 500 0 R-22
R-134a
R-152a
R-404A
R-407C R-410A
R-507A
Refrigerants
Es importantísimo evaluar el Impacto de calentamiento total (TEWI) que no depende ya solamente del GWP del refrigerante. El TEWI de un sistema es la sumatoria del efecto directo producido por la descarga del refrigerante a la atmosfera más el efecto de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con el uso de energía del equipo durante su vida útil. A modo de ejemplo a continuación se muestra el conjunto de fórmulas a aplicar para el cálculo del TEWI. TEWI = emisión directa+ emisión indirecta TEWI = fugas de refrigerante+ consumo de energía TEWI = (GWP x La x n) + (Ea x ß x n) Dónde: GWP = GWP del refrigerante La = Ratio de fugas por año (Kg./año) n = cantidad de años de vida útil del sistema Ea = Consumo de energía (kWh por año) ß = Emisión de CO2 por kWh. TEWI = CO2 (Kg.)
FIGURA 20-Propiedades de algunos refrigerantes Formula Tipo Numero química/nombre
ODP
GWP 100yr
Grupo según Estado de toxicidad e inflamabilidad regulación
CFC
R-11
CFC-11 / CCl3F
1
4,750
A1
Montreal
CFC
R-12
CFC-12 / Cl2F2
1
10,890
A1
Montreal
CFC
R-502
0.25
4,700
A1
Montreal
HCFC
R-123
0.02
77
B1
Montreal
HCFC
R-124
0.02
609
A1
Montreal
0.07
2,310
A2
Montreal
HCFC-22 / CHClF2 0.05
1,810
A1
Montreal
0
1,430
A1
Kyoto
0
124
A2
Kyoto
0
14,760
A1
Kyoto
0
675
A2
Kyoto
0
3,900
A1
Kyoto
0
1,800
A1
Kyoto
0
4,000
A1
Kyoto
0
20
A3
0
20
A3
0
20
A3
HCFC R-142b HCFC
R-22
HFC
R-134a
HFC
R-152a
HFC
R-23
HFC
R-32
R-22/115 (48.8/51.2) HCFC-123 / CHCl2CF3 HCFC-124 / CHClFCF3 HCFC-142b / CH3CClF2
HC
R-1270
HC
R-290
HC
R-600a
HFC-134a / CH2FCF3 HFC-152 / CH3CHF2 HFC-23 / CHF3 fluoroform HFC-32 / CH2F2 methylene fluoride R-125/143a/134a (44.0/52.0/4.0) R-32/125/134a (23.0/25.0/52.0) R-125/143a (50.0/50.0) CH3CH=CH2 propyleno CH3CH2CH3 propano CH(CH3)2-CH3 isobutano
Natural
R-717
NH3 - amoniaco
0
Natural R-718
H2O - agua
0
Natural R-744
CO2 – dióxido de carbono
0
HFC Blend R-404A HFC R-407C Blend HFC R-507A Blend
B2
1
A1
2.3- HCFCs Y SUS ALTERNATIVOS El R22 es clasificado como A1 (baja toxicidad- no inflamable) por ASHRAE. Este es el refrigerante más popular a nivel global. El R22 también como ya vimos es un HCFC y por lo tanto está dentro de la agenda de eliminació n del Protocolo de Montreal. El R22 es un refrigerante extremadamente versátil y por lo tanto es utilizado en varios de los segmentos de la refrigeración comercial así como también en aire acondicionado. No hay un único reemplazo directo para todos los usos actuales del R22.
NO EXISTE UNA ALTERNATIVA UNIVERSAL ACTUALMENTE!!!!! A fin de seleccionar la alternativa más apropiada a cada uso varios factores así como también las propiedades de los diferentes alternativos necesitan ser cuidadosamente evaluadas. El siguiente listado describe varios factores a evaluar al momento del reemplazo: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
Disponibilidad del alternativo. Madurez de la tecnología Costo- efectividad Propiedades técnicas del refrigerante para el campo de aplicación Compatibilidad con lubricantes (miscibilidad) Compatibilidad del refrigerante/lubricante con los componentes y materiales del sistema Eficiencia Impacto ambiental Seguridad (inflamabilidad) Toxicidad Aceptación en el mercado Requerimientos y condiciones en el servicio post venta
En los siguientes gráficos vemos algunos potenciales refrigerantes alternativos para diversos segmentos de la refrigeración y sus propiedades en comparación con el R22.
FIGURA 21- Eficiencia, capacidad y presión de varios refrigerantes comparados con el R22 2,00
Note: 43 F Evaporator Saturation Temperature 5 F Evaporator Superheat 118 F Condenser Saturation Temperature 10 F Subcooling °
1,75
°
°
°
1,50 ) / ( 2 1,25 2 R o t
Efficiency
e 1,00 v i t a l e R e 0,75 u l a V
Capacity Pressure
0,50
0,25
0,00
R-134a
Propane
R-22
Ammonia
R-407C
R-410A
5,00 Note:
4,50
43 F (6.1 C) Evaporator Saturation Temperature 5 F (-15 C) Evaporator Superheat 118 F (47.8 C) Condenser Saturation Temperature 10 F (-12.2 C) Subcooling °
°
°
°
°
4,00
°
°
°
3,50 R-134a 3,00
Propane R-22
2,50
Ammonia R-407C
2,00
R-410A CO2
1,50 1,00
0,50 0,00 Relat v i e COP
Relat ive Capacity
Re lat ive Pressure
La siguiente tabla muestra algunas de los refrigerantes alternativos para cada segmento de la refrigeración.
FIGURA 22- .Alternativos por sector. TABLA OPROZ ALTERMATIVOS ÚLTIMA
En particular en el campo de los equipos de aire acondicionado unitarios y split el reemplazo del R22 mas difundido a nivel mundial es el R410a. Asimismo encontramos equipos que también utilizan R407C, refrigera nte que parecía en una primera etapa ser la opción de elección para reemplazar al R22, pero paulatinamente está siendo abandonado en lo que a fabricación de equipos se refiere Pasaremos ahora a describir ventajas, desventajas y otras características de estos 2 alternativos. El HFC 407C es una mezcla (Blend) ternaria de HFC32, HFC125 y HFC 134A (23%25%-52%).
Ventajas: No tiene potencial de agotamiento del ozono (ODP) Está clasificado como A1 por ASHRAE (baja toxicidad y no inflamable) Sus presiones de operación son similares a las del R22. Fue utilizado por algunos fabricantes debido a que solo requiere cambios menores en los equipos existentes. Es compatible con todos los materiales comúnmente utilizados en los equipos fabricados. Ha sido muy utilizado en Europa como reemplazo del R22 en aire acondicionado, pero al aparecer nuevas opciones su popularidad ha ido decayendo. • • •
•
•
Desventajas: Su temperatura de fraccionamiento es la mayor desventaja y actualmente es usado mayormente en el retrofit de equipos existentes Los equipos que se fabriquen para altas temperaturas ambiente deberían ser diseñados para soportar presiones de trabajo más altas que las habituales. El aceite recomendado para este refrigerante es polyol ester. No debe ser usado mezclado con aire presurizado para el testeo de pérdidas. Dependiendo de la temperatura, presión y proporción de oxígeno en la mezcla puede resultar combustible. El GWP del HFC22 y el HFC 407C son similares por lo tanto las emisiones directas atribuidas al equipo también lo serán •
•
• •
•
El HFC 410A es una mezcla binaria de HFC 32 y HFC 125 (50%-50%) originalmente diseñada como reemplazo de HCFC22. Ventajas: No tiene potencial de destrucción del ozono (ODP); Es una mezcla casi azeotrópica y esta es su mayor ventaja. Está clasificado como A1 por ASHRAE (baja toxicidad y no inflamable) Es compatible con la mayoría de los materiales usados en los sistemas de HCFC22, no obstante la compatibilidad con los elastómeros debe ser cuidadosamente evaluada. La mayor capacidad del HFC410A comparada con la del HCFC22 permite el uso de componentes de menor tamaño más compactos. No obstante todos los componentes del sistema deben ser adecuados para la presión de descarga del HFC410A que es mayor que la del HCFC22. Los equipos de HCFC410A han demostrado tener mayor eficiencia energética que los de HFC22 debido mayormente a mejoramiento en el diseño y desarrollo de los nuevos equipos. • • • •
•
•
Es un blend disponible y ya utilizado por varios años por los mayores fabricantes de los nuevos equipos de aire acondicionado Sus componentes y compresores están disponibles en el mercado El HFC410A ha sido seleccionado como refrigerante alternativo por varios de los mayores fabricantes de aire acondicionado en diversos países y ha ganado popularidad en los recientes años y en Europa ha ido desplazando al HFC407C que había sido elegido como alternativo. Se espera que este refrigerante siga estando disponible también en el mediano y largo plazo. Desventajas: La presión de descarga es aproximada mente 50 a 70% mayor que la del HCFC22. Esto debe ser tenido en cuenta al diseñar los componentes, en la fabricación, instalación y servicio de los equipos El HFC 410A utilizara lubricantes POE y no aceites minerales. Solo partes diseñadas para HFC410A deben ser utilizadas, un compresor diseñado para R22 no puede ser utilizado. Actualmente los costos de los componentes de un sistema de HFC410A son superiores a los de los componentes de los sistemas de R22 tradicionales. Todo mejoramiento en el diseño lleva asociados mayores costos que no obstante irán disminuyendo con el tiempo y a medida que el uso de los equipos de HFC410A se generalice. No debe ser usado mezclado con aire presurizado para el testeo de pérdidas. Dependiendo de la temperatura, presión y proporción de oxígeno en la mezcla puede resultar combustible •
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FIGURA 23- propiedades del R410A comparadas con R22 y R407C Properties of HCFC-410 and its rivals
Property
HCFC-22
HFC-407C
HFC-410A
Refrigeration Capacity (HCFC-22 = 1.0)
1.00
1.00
1.45
Coefficient of Performance
6.43
6.27
6.07
Compression Ratio
2.66
2.83
2.62
Compressor Discharge Temperature, °C (°F)
77.3 (171.2)
75.1 (167.1)
74.6 (166.3)
Compressor Discharge Pressure, kPa abs (psia)
1662 (241.0)
1763 (255.6)
2612 (378.8)
0 (0)
4.9 (8.9)
0 (0)
Temperature Glide, °C (°F)
Conditions: 43.3°C (110°F) condenser/7.2°C (45°F) evaporator/2.8°C (5°F) of subcooling/8.3°C (15°F) of superheat Data are from DuPont
Asimismo la compatibilidad del refrigerante con materiales como metales, plásticos, elastómeros y aceites comúnmente utilizados en sistemas de aire acondicionado y en las mismas herramientas de servicio debe ser tenida en consideración.
La información de compatibilidad está volcada en las siguientes tablas:
FIGURA 24- Compatibilidad R407C Y R410A con metales y lubricante Table 4 Stability of DuPont™ Suvaâ407C and DuPont™ Suva®410A with Metals and Polyol Ester Lubricants Property
Suvaâ407C with Castrol “Icematic” SW32
Suvaâ407C with Castrol “Icematic” SW22
Suvaâ407C with Lubrizol RL32
Suvaâ410A with Mobil EAL22
Suvaâ410A with CPI Solest 35
Stability and Visual Ratings Neat refrigerant Refrigerant/lubricant Copper Iron Aluminum Fluoride ion
1,H 0 2,T 1,T 0 ND (<7 ppm)
0 1,G 1,T 1,T 0 ND (<7 ppm)
0 1 0 0 0 ND (<7 ppm)
0 0 0 1 0 ND (<7 ppm)
0 0 0 1 0 ND (<7 ppm)
Stability Ratings: 0–5 (Visual Ratings) 0—Best 1—First detectable change 3—Equivalent to CFC/mineral oil (mode rate dis coloration or light corrosion) 5—Coked—heavy so lids or corrosion
ND—Not determined P—Precipitate T—Tarnis h G—Gel H—Haze
FIGURA 25- Compatibilidad del R407C Y R410A con elastomeros Table 5-Compatibility of DuPont™ Suva â410A Refrigerant with Selected Elastomers R22
Suva ® 410A (R-410A)
Suva ® 410A/Polyol Ester
Rating
Linear Swell, %
Hardness Change, Units
Rating
Linear Swell, %
Hardness Change, Units
Rating
Linear Swell, %
Hardness Change, Units
Alcryn ® Buna S Butyl Rubber Chlorosulfonated
0 2a 0
–3 1 0
0 –21 –7
0 1 0
0 0 0
–3 –14 0
0 2 0
5 32 2
–6 –42 –6
Polyethylene EPDM Ethylene Acrylic Hytrel ® Kalrez ® Natural Rubber NBR Neoprene Polysul fide Polyurethane Santoprene ® Silicone Viton ® A Viton ® B
1 0 2b 0 1 1 2b 2a 1 2 0 1 1 2
0 –1 19 9 11 11 — 15 2 21 1 11 21 18
–7 –8 –12 –2 — –9 –21 –20 –13 –17 –1 –3 –4 –17
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 2
2 1 7 3 5 2 5 0 0 6 –1 4 12 14
–4 –3 –7 –1 –16 –4 –10 2 –3 –5 –3 –4 –15 –18
0 0 1 0 1 2 1 0 0 2d 0 1 2 2
4 0 17 6 4 11 8 3 2 — 1 9 15 19
–8 1 –9 –1 –13 –12 –30 –8 –1 — –1 –12 –12 –32
Material
Rating
Comments
0—Both % linear sw ell and hardness change are less than 10 1—Either sw ell OR hardness change greater than 10 2—Both sw ell ANDhardness change greater than 10
a—Sample popped due to rapid degassing b—Sample distorted c—Significant loss of tensile properties d—Sample destroyed
FIGURA 26-Compatibilidad del R407C Y R410A con plásticos Table 6- Compatibility of DuPont™ Suva â410A Refrigerant with Selected Plastics R22
Suva ® 410A (R-410A)
Suva ® 410A/Polyol Ester
Rating
Weight Change, %
Rating
Weight Change, %
Rating
Weight Change, %
High-Dens ity Polyethylene Polypropylene Polystyrene Polyvinyl Chloride Fluoropolymers
1 1 2c 1
3 9 — 2
0 0 1 0
0 1 7 0
1 1b 2c 1
2 6 26 9
PTFE ETFE PVDF ABS Epoxy Acetal Modified Polyphenylene Oxide Polycarbonate Poly(butylene terephthalate) Nylon Polyetherimide Polyimi de Polyphenylene Sulfide Polysul fone
1 1 1 2c 0 1 2b 2b 0 0 1 0 1 2
4 8 3 — 0 8 33 32 1 1 8 0 5 13
1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1
2 4 4 5 0 3 3 4 0 0 1 0 3 2
1 1 1 2c 0 1b 1 1 1 1b 0 0 1 1
2 3 5 12 1 3 4 4 2 0 1 0 3 2
Plastic
Rating
Comments
0—Best by visual inspection and w eight change 1—Borderline by visual inspection and w eight change 2—Worst by visual inspection and w eight change
a—No change b—Surface change c—Destroyed or dissolved
FIGURA 27- Miscibilidad del R407C y R410A en diversos aceites Table 7- Miscibility of DuPont™ Suva â407C and DuPont™ Suva â410A Refrigerants in Various Lubricants (Miscible Temperature Range Shown in °C) Suvaâ 407C (R-407C) in Various Lubricants Combinations Tested (% Refrigerant in Mixture) Mobil EAL32
wt% 95 90 80 60 30
Lubrikuhl 32
Castrol SW32
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
–60 –60 –60 –60 –60
80 80 80 80 80
–60 –50 –50 –60 –60
80 80 80 80 80
–60 –55 No Data –60 –60
80 80 No Data 80 80
Suvaâ 410A (R-410A) in Various Lubricants wt% 90 80 60 30
Mobil EAL22CC
Mobil EAL68
Castrol SW32
Solest 35
Solest 68
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
–30 0 0 10 –50
45 25 25 30 70
–60 –40 –20 –30 –50
70 45 45 40 70
–60 – 60 –50 –50 –60
70 60 60 70 70
–60 –35 –10 –10 –50
70 50 50 70 70
–50 Imm. Imm. 65 10
Max. 50 Imm. Imm. 70 70
Las presiones de succión y descarga deben ser tenidas presentes.
FIGURA 28- Presiones de succión y descarga del R410A versus R22
R22
R410A
Succión
60psi (4 bar)
90 to 105 psi (6 to 7 bar)
Descarga
260ps i (17 bar)
350 to 400 psi (23 to 28 bar)
FIGURA 29- Presiones de saturación comparadas R22 y R410a
MODULO 2 EXPOSICION: PREGUNTAS Y RESPUESTAS: DURACION MODULO 1: INICIO: 8.30 HS FINALIZACION: 9.30HS
45 MINUTOS 15 MINUTOS 60 MINUTOS
3. NOCIONES BASICAS 3.1 TRANSFERENCIA DEL CALOR 3.2 CONDUCCION 3.3 CONVECCION 3.4 RADIACION 3.5 AISLACION 3.6 TEMPERATURA 3.7 PRESION – ATMOSFERICA Y MANOMETRICA
3. NOCIONES BASICAS Podríamos definir a la refrigeración en general como el proceso desarrollado en forma controlada tendiente a disminuir la temperatura de un cuerpo o espacio determinado, transfiriendo parte del calor hacia un cuerpo o espacio donde no origine efectos negativos. Las aplicaciones de la refrigeración son múltiples, las más importantes son la conservación de alimentos y el acondicionamiento de aire. Los sistemas de refrigeración y aire acondicionado funcionan en base a 3 principios básicos que responden a leyes de la física que gobiernan la relación entre líquidos y gases y determinan que ocurre en los cambios de fase. El pasaje de líquido a gas se denomina evaporación y el pasaje de gas a líquido se conoce como condensación. Ahora veremos los 3 principios fundamentales que mencionamos: Cuando un líquido se evapora absorbe el calor requerido para la evaporación, por lo tanto un objeto o ambiente en contacto con el líquido que se está evaporando cede calor y reduce su temperatura. A la inversa ocurre al remover temperatura de un gas este se condensa y pasa al estado liquido La mayor evaporación y por lo tanto el mayor efecto de enfriamiento se produce cuando el líquido hierve. La temperatura a la cual un líquido hierve depende de la presión actuante sobre el líquido. Los sistemas de refrigeración se basan como dijimos en estos 3 principios. Es decir en la evaporación de un fluido en el lugar donde se requiere enfriar y una vez evaporado el fluido es transportado a otro sitio para ser condensado es decir vuelto nuevamente al estado líquido liberando calor en un ciclo continuo. Este ciclo puede tener lugar en un espacio confinado, como por ejemplo un refrigerado r domestico donde el fluido recorre solo pequeñas distancias o bien como ocurre en grandes sistemas de aire acondicionado donde las distancias a recorrer son a veces muy extensas. No obstante y sin importar la separación que haya entre evaporador y condensador los fundamentos de la operación siempre son los mismos y se basan en los 3 principios mencionados. El fluido usado en este proceso es el refrigera nte.
3.1 TRANSFERENCIA DEL CALOR Podemos definir al calor como una forma de energía producto de la vibración de las moléculas. En cambio, frío se produce simplemente cuando se le quita calor a un cuerpo o espacio. El calor se mide en calorías y el frío en frigorías. Existen varias formas de transmisión del calor. Conducción Convección Radiación
3.2 CONDUCCION La transmisión por conducción se produce cuando el calor se transmite desde un punto con cierta temperatura hasta otro de menor temperatura con la intervenció n de un elemento o material conductor. De las propiedades del conductor depende la velocidad de conducción Los metales en general son buenos conductores del calor y el cobre es uno de los más eficientes.
3.3 CONVECCIÓN Tanto líquidos como gases disminuyen su densidad al calentarse tendiendo a subir y aumentan su densidad al enfriarse tendiendo a bajar. Este básicamente es el principio que origina el ciclo de transmisión del calor por convección
3.4 RADIACIÓN Es la transferencia de calor que se da sin la mediación de un cuerpo o agente conductor, el calor se transmite por medio de ondas capaces de atravesar espacios vacíos. La potencia de la fuente calorífica, así como también el acabado y el color de la superficie de los materiales es de suma importancia a los efectos de la radiación. Superficies lisas y colores claros o reflectivos son más efectivas. Superficies rugosas y oscuras absorben los rayos caloríficos. 3.5 AISLACION Los materiales aislantes reducen la transferencia de calor. No existe el material ideal para evitar dicha transferencia en cualquiera de sus tres formas (conducción, convección y radiación) Como aislantes para la conducción del calor se utilizan materiales con factor de conductividad lo más bajo posible. Como aislantes para la transmisión del calor por convección se utilizan en general materiales con pequeñas celdas de aire. En cuanto a los aislantes para la transmisión por radiación superficies planas claras y brillantes son lo más efectivo.
3.6 TEMPERATURA Podemos Pod emos defini definirr temperatura como el grado de calor con respecto a un cero arbitrario arbitrario dado por una una de las las escal esca las de temperatura. temperatura. Los dos sistemas de medida son son el siste sistem ma métrico y el sistema sistema Ingles Ingles Dentro de cada cad a sistema sistema existen existen dos escal esca las (una (una escal esca la relativa relativa y una una escal esca la absol abso luta o científica) Veremos las escalas e scalas en e n uso habitu habituaa l en cada sistema. sistema. Dentro del sistema sistema métrico la escala relativa relativa es la Centígrada. Centígrada. En el sistema ingles ingles la escala esc ala relativa es el Fahrenheit. Fahrenheit. Amba Ambass se basan bas an en el punto de fusión fusión del de l hielo hielo y de ebul eb ullició liciónn del de l agua. En la la escal esca la Centí C entígrada grada el punto de fusi fusión ón del hi hielo es el grado cero y el punto de ebullic ebulliciió n del agua es el grado grado cien o sea 100ºC. 100 ºC. Las temperatura temper aturass por po r encima encima del de l punto de fusión fusión del de l hielo hielo son son positi po sitivas vas y las inf infer eriores iores a este punto son negativas. En la la escala Fahrenh Fa hrenheit eit el punto de fusi fusión ón del hielo hielo es el de 32ºF 32º F y el de ebulli ebullicc ió n del agua 212ºF. Las sigui siguiee ntes son las fórmulas fórmulas utilizadas utilizadas para la la conversión de una una escala esc ala a otra. Conv Co nvertir ertir ºC a Fahrenheit ºC x 9/5 + 32= ºF. Converti Convertir ºF a ºC ºF – 32 x 5/9 = ºC La escal esca la Kelvin Kelvin y Rankine Rankine son las denominadas denominadas absolu abs olutas tas porque por que ellas ellas parten parte n del cero absol abso luto, donde se dice que hay hay ausenci a usenciaa total de calor, inm inmovi ovilidad lidad molecula olecula r y una una presión nula . La Kelv Ke lvin in corres correspo ponde nde al a l sistema métrico y la Rankine al a l sistema ingl ingles es La figura figura siguien siguiente te muestra la com co mparac pa ración ión de las cuatro cuatro escalas: esca las:
FIGURA FIGURA 30– Comp Comparación aración e s calas de tem te mperatura peratura
3.7 PRESIÓN Definida Definida como la la fuerza fuerza ejercida uni uniformemente formeme nte sobre sob re una una superfic superfic ie, la calcula calcula mos diviidiendo la fuerza div fuerza total aplicad aplicadaa sobre sob re la superfic superfic ie total. En el sistema sistema métrico se expresa en Kg / cm2 (kilogra (kilogram mo s por centím centímetro cuadrado) cuadrad o) En el sistema sistema inglés nglés en PSI (li (libras por pul pulgada gada cuadrada) cuadrad a) La presi pres ión atmosférica es la que ejerce ejerc e la atmósfera atmósfera sobre sob re la superfic superfic ie terrestre. terrestre . La atmósfera atmósfera compuesta por p or diferentes diferentes gases rodea rode a totalmente totalmente el globo globo terrestre terres tre formando formando una una capa ca pa de 320 kil kilómetros de altura, altura, por lo lo tanto ta nto la la presión de la la atmósfera a nivel nivel del mar es el peso de una una col co lum umna na de aire aire de 320 kil kilómetros ómetro s de alto, alto, esta col co lum umna na ejerce sobre so bre la titierra erra (a nivel nivel del mar) mar) una presi pres ión de 1,033 Kilogramos Kilogramos por centímetro centímetro cuadrado. Se puede medir medir normalm normalmee nte por la la altura altura de una una columna columna de mercurio introducido en un tubo tubo angosto de vi vidrio de 1 metro de longitud longitud y que alcanza alcanza una una al a ltura de 760mm. 760mm. Este instrumento instrumento se denomina denomina Barómetro y a esta medida medida se le llama llama 1ª atmósfera. atmósfera. En la la medida medida en que se asciende en una una montaña montaña por ejemplo la presión p resión atm a tmosfér osfériica disminuye disminuye debi deb ido a que la la col co lum umna na de aire aire que q ue ejerce la presión es menor La presión pre sión manométr manométrica ica es la que se mide mediante el empleo del d el manómetro manómetro.. Cuando en e n este instrum instrumee nto la aguja indica indica cero quiere quiere deci dec ir que se encuentra encuentra a la presión atmosférica. En refrigera refrigeracc ión los manómetros anómetro s más utilizado utilizadoss son son del de l tipo “Bourdo “Bourdon” n” El Bourdon es un tubo metáli metálico co aplanado, curvado y cerrado cerra do por un un extremo. extremo. El tubo titiende ende a enderezarse o curvarse con el aumento aumento o la disminu disminucc ió n proporcional prop orcional de la presión en su interior. A su vez el movi ovimi miee nto es transmit transmitiido a una una aguja indi ndicad cadora ora sobre sob re una una cara ca ra marca marcada da del instrum instrumee nto (en PSI, Kg/cm2)
MODULO 3 EXPOSIC EXPOSICION: ION: PREGUNTAS Y RESPUESTAS: DURACION M ODULO: ODULO: INICIO: 9.30 HS FINALIZACION: 9.50HS DESCANSO: 15 MINUTOS
15 M INUTOS 5 M INUTOS 20 M INUTOS
MODULO 4
4-BUENAS PRACTICAS-CONCEPTO Y BENEFICIOS4.1-HERRAMIENTAS DE SERVICIO – DESCRIPCION, USO APROPIADO Y MANTENIMIENTO 4.1.1BOMBA DE VACIO-VACUOMETRO 4.1.2MANIFOLD-MANGUERAS 4.1.3EQUIPO PARA SOLDAR 4.1.4HERRAMIENTAS MANUALES 4.1.5DETECTOR DE FUGAS 4.1.6RECUPERADOR DE REFRIGERANTE 4.1.7DISPOSITIVOS PARA LA CARGA DE REFRIGERANTE. 4.1.8HERRAMIENTAS DE DIAGNOSTICO.
4. BUENAS PRACTICAS CONCEPTO Y BENEFICIOS En capítulos anteriores hemos visto que los refrigerantes según su tipo afectan la capa de ozono o son agentes de efecto invernadero. También sabemos ya que han hecho y siguen haciendo los organismos internacionales y los gobiernos en pos de que no se siga venteando los refrigerantes a la atmosfera. Pero es vital que los técnicos conozcan que pueden hacer en su diario trabajo de instalación y/servicio de los equipos para evitar el daño. Por supuesto es necesario contar con las herramientas adecuadas para el trabajo a desarrollar. Pero lo que garantizara que el trabajo de los técnicos obtenga buenos resultados y a la par no dañe al ambiente será la adquisición del concepto de Buenas Practicas. La aplicación de las Buenas prácticas además de ser benéfico para el ambiente mejora notablemente los resultados técnicos y económicos del trabajo realizado.
FIGURAS XX- Beneficios de la aplicación de Buenas Practicas
Como parte de la cultura de buenas prácticas siempre debemos recuperar el refrigerante cuando estamos desarrollando tareas de servicio o bien al desinstalar un equipo para su descarte. Los refrigerantes nunca deben ser venteados. La recuperación de refrigerantes evita daños al medioambiente pero además evita la contaminación del ámbito de trabajo, facilitando la detección de fugas. Asimismo en muchos casos es posible reutilizar el refrigerante con el consiguiente beneficio económico que ello conlleva. La limpieza de los sistemas se debe realizar con agente permitidos evitando el uso de CFCs o HCFCs. Siempre debemos efectuar un proceso de detección de fugas completo. Las fugas de refrigerante no solo dañan el ambiente, también el equipo se daña y pierde eficiencia trabajando con la cantidad inadecuada de refrigerante Siempre realizar un buen vacío del sistema ya que esto es básico para la calidad del trabajo y para prolongar la vida útil del equipo. Siempre cargar en base a las especificaciones del fabricante del equipo y en la forma más exacta posible. Los excesos o falta de carga son nocivos. Por ultimo pero no menos importante use siempre equipo de seguridad para manipular refrigerantes (antiparras y guantes)
4.1-HERRAMIENTAS DE SERVICIO – DESCRIPCION, USO APROPIADO Y MANTENIMIENTO 4.1.1BOMBA DE VACIO-VACUOMETRO Siempre se debe hacer vacío en los sistemas utilizando una buena bomba de vacío. Se dice frecuentemente que es posible hacer la evacuación de las cañerías de refrigerante líquido, gas y evaporador del sistema efectuando un barrido con el mismo gas contenido en el equipo split que algunas marcas como política cargan en exceso. Esta práctica debe ser descartada ya que no garantiza la deshidratación del sistema y es nociva para el medioambiente.
FIGURAXX-Bombas de vacío
La humedad es directa o indirectamente la causa real de la mayoría de los problemas. Ingresa fácilmente al sistema y es difícil de extraer. Al congelarse produce taponamientos y funcionamiento intermitente del sistema.
FIGURAXX- Humedad en el sistema
Al combinarse humedad y refrigera nte se producen ácidos que dañan los componentes del sistema.
A mayor temperatura el proceso de corrosión acida se acelera. FIGURAXX- Formación de ácidos
El aceite de refrigeración sobre todo los poliolesteres tiene especial atracción por la humedad y la absorben rápidamente formando pequeños glóbulos que reducen la capacidad de lubricación del aceite por lo tanto es importante siempre mantener tapados los recipientes de aceite. La bomba de vacío baja la presión del sistema bajando a la vez el punto de ebullición del agua, vaporizando la humedad y expulsándola fuera del sistema. Una práctica habitual es suponer que algunos minutos de vacío son suficientes para cualquier sistema. Sin embargo varios son los factores que determinan el tiempo total de vacío para llegar a niveles de adecuados.
FIGURAXX- Tiempo de vacío- Factores que lo determinan
La capacidad en pies cúbico del sistema de refrigeración, la cantidad de humedad alojada en él, la temperatura ambiente, las restricciones del propio sistema de refrigeración, las restricciones externas entre el sistema y la bomba y por fin la capacidad de la bomba inciden en el tiempo final de vacío. La capacidad del sistema de refrigeración y las restricciones internas del mismo están determinadas por el fabricante La naturaleza comanda la temperatura ambiente Por lo tanto el técnico puede solo modificar la situación controlando y evitando en lo posible las restricciones entre sistema de refrigeración y bomba y utilizando una bomba de capacidad adecuada al servicio que está llevando a cabo. Mangueras más cortas y de mayor diámetro interno por ejemplo de 3/8 aceleran el proceso de vacío. La siguiente tabla nos muestra que capacidad de bomba se requeriría según el tamaño del sistema. También la fórmula que les muestro nos ayuda a determinar la capacidad de la bomba requerida Por cada 7 toneladas de sistema es necesario 1 CFM de su bomba
FIGURAXX- Capacidad de la bomba de vacío
No controle el proceso de vacío por tiempo hágalo con el instrumento un vacuómetro que podrá medir el real vacío alcanzado.
FIGURAXX- Diferente tipo de vacuómetro
Vacuómetro digital
Vacuómetro digital a barras
Vacuómetro analógico
Cuando mida el vacío alcanzado deberá aislar la bomba con una buena válvula y dejar que la presión del sistema se iguale antes de tomar la lectura final. Si la presión no se iguala es un indicador de que hay fugas Si se iguala a una presión alta indicara la presencia de humedad y que más tiempo de vacío aun es necesario. Es importante observar las siguientes recomendaciones al utilizar una bomba de vacío
Lea detenidamente el manual de la bomba antes de comenzar a operar. Use anteojos de seguridad durante la operación Algunas bombas traen un tapón en la salida que debe ser quitado cuando opere la bomba y nuevamente colocado cuando la misma no está un operación. No bloquee el puerto de salida de la bomba y asegúrese de que el área circundante esta libre. Use siempre conexión con tierra.
Revise el cable de conexión para verificar que no esté dañado
Asegúrese de que no hay carga positiva en el sistema en el que hará vacío antes de empezar el proceso, si la hubiera puede dañar la bomba.
Si ha usado nitrógeno para barrido y testeo de perdidas asegúrese de que ha sido removido del sistema antes de comenzar con el proceso de vacío Por ultimo veremos ahora el adecuado mantenimiento de su bomba de vacío.
El cambio del aceite de la bomba es vital para la buena performance de la misma y para extender su vida útil. Debemos cambiar el aceite cada 10 a 15 horas de uso efectivo de la bomba o bien como lo indique el fabricante.
También cuando a simple vista el aceite presenta aspecto lechoso o esta oscuro. Inmediatamente después de hacer un servicio donde había un compresor quemado. O si sabemos que el sistema tenía humedad. También el nivel de aceite de la bomba es importante Siempre revise el nivel de aceite mientras la bomba está en funcionamiento. Si lo revisa cuando está apagada es posible que la sobrellene. Es conveniente efectuar un chequeo anual de la bomba de vacío.. Esto es simple y contribuirá a una mayor vida útil del aparato
Revise y reemplace en caso de ser necesario los orines de la entrada, el gas ballast y drenaje de aceite.
Drene el aceite
Rellene la bomba con aceite nuevo. Ajuste las tapas de la entrada, cierre el gas ballast. Haga funcionar la bomba por 30 minutos
Apague la bomba
Drene el aceite. Prenda la bomba por 3 o 4 segundos y luego apáguela por 3 o 4 segundos. Realice esta acción 2 veces. Esto ayudara a drenar los restos de aceite que aún quedaban en el carter.
Vuelva a llenar con aceite nuevo.
Limpie el exterior con algún desengrasante.
Cubra con el tapón la salida de la bomba esto impide la entrada de humedad.
Si es necesario reemplace partes exteriores como por ejemplo la base de la bomba, conexión de entrada etc.
RECOMENDACIÓN PARA R410A Puede seguir utilizando la misma bomba si es de buena calidad y está en buen estado, pero si esta no tiene dispositivo de antirretorno o trampa de aceite se deberá agregar el mismo, para evitar que el aceite mineral de la bomba de vacío se mezcle con el aceite POE del sistema. En las instalaciones de R410A se debe alcanzar como standard un vacío de 500 micrones.
FIGURAXX- Dispositivo antirretorno y adaptador para bomba de vacío
4.1.2 MANIFOLD-MANGUERAS El conjunto de manómetros que habitualmente denominamos manifold sirve para el control de presión. Es la herramienta más utilizada por el técnico para evaluar un sistema de aire acondicionado y para detectar problemas de funcionamiento. Asimismo se utiliza en el proceso de vacío, limpieza y carga de los sistemas. Está compuesto por un cuerpo (manifold) con 3 cámaras, una de baja presión a la izquierda, una de alta presión a la derecha y la cámara del centro en cuyo puerto se conectan la manguera que va a la bomba de vacío, unidad de recuperación y al dispositivo para la carga de refrigerante. El conjunto incluye asimismo mangueras, el cuerpo, las válvulas de apertura y cierre y un manómetro de alta y uno de baja.
Como vemos las cámaras de alta y baja del manifold se comunican por medio de dispositivos del tipo aguja de cierre y apertura con la cámara central, posibilitando el pasaje del refrigerante de una a otra cámara. Si deseamos conocer la presión y temperatura de un sistema simplemente conectamos las mangueras del lado de baja al lado de baja del equipo (línea de succión) y lo mismo haremos para el lado de alta.
Los conjuntos pueden ser de tipo analógico o digital.
FIGURA XX- Tipos de Conjuntos
RECOMENDACIONES PARA R410A Las presiones del R410A son 1,6 veces mayores que las del R22 a la misma temperatura por lo cual se debe utilizar un conjunto de manómetros o manifold dedicado, con manómetros y mangueras adecuadas al trabajo con esas presiones y si fuera necesario conexiones adecuadas para este refrigerante Utilizar conjuntos que no están preparados para estas altas presiones implica riesgo severo para el técnico.
FIGURA XX- Manómetros para R410A
4.1.3EQUIPO PARA SOLDAR El proceso requiere experiencia y debe ser efectuado por personal suficientemente calificado.
Las siguientes precauciones deben ser tenidas en cuenta al efectuar el proceso: La fortaleza de la soldadura debe ser la requerida según el trabajo que se realiza. Evite daños por sobrecalentamiento. Evite el bloqueo de la unión con material de soldadura para evitar la reducción del flujo de refrigerante en el circuito Caliente el mínimo de área posible durante el proceso. Evite el sobrecalentamiento de otros componentes del sistema protegiéndolos con elementos de amortiguación del calor. Evite toda vibración durante el proceso para evitar que se craquele la soldadura. Evite la oxidación, pero tenga en cuenta que no todos los antioxidante son adecuados ya que algunos pueden afectar el material de las piezas que se están soldando y otros no son adecuados al uso con HCFs, ciertos aceites etc. Por lo tanto sea cuidadoso en la elección al utilizar un antioxidante.
RECOMENDACIONES PARA SOLDAR EN SISTEMAS CON R410a Las altas presiones del R410A hacen necesario usar material para soldar adecuado a dichas presiones, de buena calidad y con 15% de plata es recomendable Las soldaduras de baja temperatura que algunos técnicos utilizan actualmente en el servicio de equipos de R22 no se deben seguir utilizando. Al soldar siempre hacerlo pasando nitrógeno seco a baja presión por el interior de la pieza a fin de evitar la formación de carbón en el interior. Los pasos a seguir son: Coloque el regulador en el cilindro de nitrógeno. Coloque una válvula para evitar el retorno del nitrógeno. El extremo de la pieza a soldar debe estar abierto. Ajuste el flujo de nitrógeno hasta que sea menor que 0.05m3/h o 0.02MPa Suelde y mantenga el flujo de nitrógeno hasta que el área soldada haya reducido sensiblemente su temperatura (hasta que pueda Ud. tocarla sin sentir daño)
FIGURAXX- Soldando con flujo de Nitrógeno seco.
4.1.4HERRAMIENTAS MANUALES Veremos ahora diversas recomendaciones para el trabajo de las cañerías. El caño de cobre que se utilizara en lo posible no debe tener juntas.
No se deben utilizar caños aplastados o deformados que producirían problemas de flujo. Mantener los extremos de la cañería sellados hasta el momento de conectar es una buena práctica ya que evita el ingreso de humedad y polvo. En días de lluvia se debe poner especial cuidado para evitar la entrada de humedad. El trabajo de conexión se debe completar en el menor tiempo posible y en buenas condiciones de higiene. Las herramientas utilizadas habitualmente son: Cortadoras de caño PestañadoraEscariador Llave de torque Expansor Llave ajustable Dobladora Destornilladores Agujereadora eléctrica Cortadora de copa. Cinta para medir Nivel
RECOMENDACIONES PARA EL TRABAJO EN SISTEMAS DE R410A Debido a las mayores presiones del R410A es imprescindible utilizar el caño de cobre adecuado y que tenga minima cantidad de impurezas. FIGURAXX- Caño de cobre para sistemas de R410A Diámetro nominal Diámetro exterior mm Espesor de la pared 1/4 3/8
6.35 9.52
0.80 0.80
1/2
12.70
0.80
La mismo tipo de herramientas utilizadas habitualmente puede ser utilizada para la instalación y servicio de sistemas que contengan R410A. Se deben limpiar concienzudamente a fin de quitar restos de aceite mineral y suciedades. Es recomendable tener un set de herramientas especialmente dedicado a los servicios con R410A. En el caso de la pestañadora se puede utilizar la que utilizába mos habitualmente pero sería recomendable adquirir una dedicada para el trabajo con R410A de tipo excéntrico y con manivela de ajuste
FIGURA XX- Pestañadora
Asimismo es recomendable contar con un medidor de espesor.
FIGURA XX- Medidor espesores
4.1.5 DETECTOR DE FUGAS Veremos ahora las fugas en los sistemas, sus causas y los variados métodos para su detección. Entre las muchas causas que pueden producir fugas las más comunes son vibraciones, cambio de presión, cambio de temperatura, desgaste por fricción, selección incorrecta de materiales, control de calidad insuficiente y daño accidental. También es importante destacar que se pueden producir fugas que ya no son intrínseca s del sistema sino debidas a incorrectos procedimientos de servicio durante la evacuación y llenado de los sistemas
Para asegurar la correcta detección de las fugas es importante que se cumplan estas tres condiciones: Se haya efectuado una verificación completa de la fuga lo cual significa que la detección de la primera fuga no dará por terminado el trabajo. Verificar el correcto funcionamiento y calibración del detector. La verificación de la fuga se efectúe en un ambiente apropiado Por ultimo una vez verificada y reparada la fuga es necesario ver que no se haya producido un daño en el sistema debido a una baja carga de refrigerante Si bien son varios los factores que inciden en la detección de fugas, el tipo de detector que usemos puede constituir la diferencia entre no tener problemas y tener que atender reclamos por garantía en el servicio que hemos efectuado .
Respecto a como detectar fugas lo primero que tenemos que saber es que no hay un único método sino varios y que ninguno de estos métodos es el más correcto. Dependiendo del tipo de fuga y de las características del servicio uno u otro método puede ser adecuado. Ahora brevemente haremos un repaso de los diferentes tipos de detectores de fuga disponibles en el mercado deteniéndonos luego en el procedimiento recomendado para el uso de detectores de fugas electrónicos Uno de los más difundidos aparatos para la detección de fugas es la lámpara de halones consistente en un pequeño tanque portátil que contiene propano una manguera de inspección y un quemador especial. El gas alimenta una llama pequeña provocando asimismo un vacío en la manguera. Cuando esta pasa cerca de una fuga el refrigerante es absorbido por la manguera que descarga en un elemento de cobre. Al quemarse una pequeña cantidad de refrigerante en presencia de cobre el aparato emitirá una llama verde brillante.
Si la cantidad de refrigerante es mayor la llama será color violeta e indicara que estamos en presencia de una macrofuga. Debido a su baja sensibilidad ya no se recomienda su uso. Además debemos tener en cuenta que no sirven para detectar fugas de HFCs, ya que para que emitan llama de color es necesaria la presencia de cloro que no está presente en estos refrigerantes seguros para el medio ambiente
FIGURA XX- LAMPARA
El método más antiguo y simple para la detección de fugas es la utilización de una solución jabonosa. No todas las soluciones son iguales. Si es de buena calidad no debe contener burbujas. Se aplica suavemente con un pincel fino o un vaporizador sobre la superficie donde se sospecha la fuga. Luego se deberá esperar al menos 5 a 10 minutos para la formación de la burbuja en la zona de la fuga. Si la solución es de buena calidad la burbuja formada no se romperá por la acción de corrientes de aire leves y la burbuja será de aspecto transparente. Este método quizás es adecuado para la localizació n de fugas que son difíciles de hallar siempre y cuando no hablemos de fugas pequeñísimas, las que llamamos microfugas. También algunos de estos líquidos contienen alones y harán reaccionar a cualquier detector de fugas electrónico.
FIGURAXX- SOLUCION JABONOSA
Ahora trataremos la detección de fugas utilizando lámpara de rayos ultravioletas. Recuerden que este sistema solo se utiliza en sistemas con aceite minerales o bien a base de esteres y en ambientes donde no haya presencia de luz solar directa. Este método requiere de la inyección de un líquido trazador en el sistema a verificar. Este trazador se agrega al aceite lubricante que lo moviliza por el sistema. El aceite se traslada por el sistema junto con el refrigerante y al escapar por un punto de fuga mediante la lámpara ultravioleta se visualiza el lugar exacto de la fuga. Un tema importante a considerar es, si el equipo de refrigeración o aire acondicionado esta en garantía, la garantía puede caducar al inyectar el trazador. Es bastante difundido su uso en aire acondicionado automotriz
FIGURA XX- DETECTOR ULTRAVIOLETA
Por ultimo un método aun poco difundido. Es la detección de fugas por ultrasonido. Consiste en un receptor de ultrasonido con su correspondiente auricular. La sonda del aparato debe ser pasada por la zona donde se sospecha fugas, las fugas aun las más pequeñas producen un sonido que es captado por el receptor y amplificado para que sea audible por el oído humano.
Fugas mayores producen más ruido y a medida que nos acercamos a la fuga el sonido se intensifica. También existen equipos que agregan un generador de ultrasonido que es útil en muchos casos para detectar fallas de estanqueidad en recipientes o bien en cierres ejemplo rotura de burletes en refrigeradores.
FIGURAXX- DETECTOR POR ULTRASONIDO
Pasaremos ahora si al método más sensible para la detección de fugas ya que el detector electrónico puede realmente detector pequeñas fugas que a menudo no son hallables por otros métodos. También si hablamos de detectores electrónicos debemos saber que hay de diverso tecnología Por descarga en corona son los más económicos y también los que producen más cantidad de alarmas falsas. En estos la alarma se produce al ser cortado por la fuga el campo eléctrico que se produce entre el catado y el ánodo del sensor, por lo tanto se ven afectados inclusive por corrientes de aire. Luego los hay de sensor calefaccionado son más caros pero más exactos. El tiempo de respuesta de un detector y otro también es variable dependiendo de que el detector que Ud. este utilizando tenga o no bomba de succión.
FIGURAXX- DETECTOR ELECTRONICO
RECOMENDACIÓN PARA SISTEMA CON R410A La lámpara detectora es inadecuada ya que solo sirve para refrigerantes que contengan cloro. El detector electrónico es el recomendado para sistemas de R410A. Los detectores electrónicos que se utilizan para CFCs y HCFCs no tienen suficiente sensibilidad. Los detectores a utilizar son aquellos indicados para HFCs. Nunca presurice con aire comprimido para detectar fugas. La mezcla de aire comprimido y R410A puede tornarse combustible ante ciertas condiciones particulares. Siempre utilice Nitrógeno para presurizar.
4.1.6 RECUPERADOR DE REFRIGERANTE Durante los últimos años se han producido numerosos cambios radicales en los procedimientos de servicio utilizados para la reparación de equipos de aire acondicionado y refrigeración. Un proceso que se debe agregar a las prácticas de servicio habituales es la recuperación de refrigerantes . Recuperación: es el proceso consistente en retirar un refrigera nte en cualquier condición de un sistema de refrigeración o aire acondicionado y depositarlo en un recipiente externo adecuado para tal fin sin probarlo o efectuarle procesamiento alguno. Reciclaje: es el proceso consistente en reducir los contaminantes que se encuentren en el refrigerante usado mediante la separación de aceite, la eliminació n de no condensables y la utilización de filtros que reducen la humedad, la acidez y eliminan partículas.
Regeneración: es el tratamiento de refrigerantes usados para que cumpla con especificaciones de producto nuevo mediante procesos que pueden incluir la destilación y con posterior análisis químico del refrigera nte a fin de verificar que cumpla con las especificaciones apropiadas para el producto. Este proceso no se efectúa en taller ni en campo sino en centros especialmente acondicionados a tal fin.
El primer paso importante es la correcta identificac ión del refrigerante a recuperar. Los refrigerantes se pueden identificar de la siguiente manera: Buscando la placa de identificación de la unidad donde debería estar indicado el tipo de refrigerante Por las características de la válvula de expansión Mirando la presión con que está funcionando el sistema. Mediante la utilizació n de equipos identificadores de refrigerantes. El equipo identificador una vez conectado al sistema tiene la habilidad mediante una pequeña bomba de succión para tomar una pequeña muestra de refrigerante. La muestra es analizada por medio de tecnología infrarroja y el equipo indica que tipo de refrigerante es el que nos ocupa. Dependiendo del modelo el equipo puede identificar distintos refrigerantes.
FIGURAXX- Identificador de refrigerantes
Si dentro del sistema que estemos revisando hay una mezcla desconocida el equipo indicara que no tiene posibilidad de identificar y ese refrigerante deberá ir a destrucción final ya que no podrá ser reprocesado. Una vez identificado el refrigerante presente en el sistema pasaremos al proceso de recuperación propiamente dicho. Aquí por favor siempre lea detallada mente el manual de uso del equipo recuperador que vaya a utilizar. Dado que un equipo de recuperación es el método que permite extraer de un sistema la mayor cantidad de refrigerante que cualquier otro método que se pueda emplear, su utilizació n debe considerarse la norma y no la excepción. Compresores herméticos, bombas de vacío y otras alternativas deben descartarse.
FIGURAXX- Solo recuperar con equipos de recuperación.
Un recuperador básicamente está compuesto por un compresor que es el que succiona y comprime el refrigera nte del circuito frigorífico, un condensador que lo enfría y condensa, un sistema de diversas válvulas y tuberías y sistemas de protección para el operador.
FIGURAXX- Esquema básico de un recuperador
Para acceder a circuitos herméticos deberé utilizar la válvula pinche o una pinza especial para recuperación que mediante las mangueras del manifold se conecta al recuperador según las instrucciones del fabricante del equipo. En otros sistemas frigoríficos la conexión se efectúa por las válvulas de servicio Al igual que las bombas de vacío las unidades de recuperación siempre funcionaran más eficientemente si la longitud de las mangueras de conexión es la más corta posible. Si hubiera que utilizar mangueras más largas simplemente ocurrirá que la recuperación llevara más tiempo pero el proceso igualmente se completara. No todas las recuperadoras se operar de la misma forma algunas necesitan diferentes disposiciones según uno recupere liquido o vapor, por lo tanto lea cuidadosamente la instrucción del fabricante antes de operar. Debe disponer de un tanque para la recuperación que deberá montarse sobre una balanza a fin de controlar el llenado del mismo y conocer exactamente la cantidad de refrigerante recuperado El no sobrellenar los tanques es de vital importancia para su seguridad. Los tanques nunca se deben llenar en más del 80% de su capacidad pues si se sobrellenan corren riesgo de explosión por la expansión del gas en su interior. Algunas recomendaciones importantes respecto a los tanques de recuperación y su uso No llenar el tanque en exceso. Etiquetar el tanque indicando que refrigerante se está alojando en el mismo. Siempre pesar el tanque antes de agregarle más refrigerante No mezclar refrigerantes distintos en un mismo tanque esto inutilizaría todo el refrigerante
Utilizar solo cilindros limpios, adecuados para la recuperación y con dispositivo de alivio. No utilizar envases descartables para la recuperación. Finalmente recuerden que los tanques con refrigerante deben ser estibados en lugares aireados y secos y fuera del alcance de la luz solar.
RECOMENDACIONES PARA RECUPERAR SISTEMAS CON R 410a. El método de recuperación no difiere del que se aplica para los sistemas de R22. Se debe chequear si el recuperador es adecuado para el trabajo con refrigerantes de altas presiones como el R410A. Muchos de los recuperadores actualmente en uso no lo son Los tanques de recuperación deben ser adecuados para las presiones del R410A y responder a la norma DOT 4BA400 y DOT BW400. Como para cualquier otro refrigerante los tanques no deben ser expuestos temperaturas mayores a los 40 grados. Nunca usar tanques descartables
4.1.7 DISPOSITIVOS PARA LA CARGA DE REFRIGERANTES Referente a la carga de refrigerante en el sistema frigorífico debemos tener en claro que la cantidad a cargar, aun en productos similares no es la misma, por lo tanto se debe leer detenidamente la etiqueta de los sistemas para saber cuál es el refrigera nte indicado y la cantidad de carga requerida Cargas insuficientes causan perdida de rendimiento y desperdicio de energía eléctrica.
FIGURAXX- Cargas insuficientes
El exceso de carga provoca presión de descarga elevada pues la mayor masa de fluido en el sistema hace que la presión del lado de alta se eleve por encima de los valores normales de operación. Con el aumento de las presiones aumenta el esfuerzo del motor que pasa a calentarse más y aumenta la temperatura del fluido comprimido. El aumento de la presión de descarga causa aumento de la presión de succión y consecuentemente también aumenta la temperatura de evaporación lo que se traduce en perdida de rendimiento en el sistema frigorífico. Como hay una masa de fluido mayor en el evaporador puede ser que no evapore totalmente y llegue al compresor en la fase liquida causando daños a las partes mecánicas del compresor Con la elevación de las temperaturas del compresor el aceite lubricante puede carbonizar en los puntos más calientes, que son las válvulas de succión y descarga. El depósito de esta carbonización no permite el funcionamiento correcto de las válvulas, causando perdida de compresión y consecuentemente de la eficiencia del compresor.
FIGURA XX- Consecuencia del exceso de carga
Debemos ser conscientes de la enorme importancia que tiene el cargar en la forma más exacta posible.
También es importante no efectuar recargas parciales sin antes detectar las fugas y repararlas. La recarga parcial no soluciona el problema de base que es la fuga del refrigera nte. La fuga hace que al poco tiempo el sistema vuelva a fallar y además estamos permitiendo siga escapando refrigerante al medio ambiente dañándolo.
FIGURA XX- Carga
Los cilindros de carga graduados, actualmente ya casi obsoletos y las balanzas son el método más adecuado por su portabilidad y características de muy sencilla operación
RECOMENDACIONES PARA CARGAR R410A El R410A es una mezcla pseudo-azeotrópica compuesta por 2 componentes (R32 y R125). La carga debe comenzar en fase liquida. Debido a las altas presiones de este refrigerante y su rápida vaporización no podría ser introducido en fase liquida en el cilindro de carga, se producirían además burbujas que dificultarían las lecturas en el cilindro graduado. Por lo tanto no se recomienda el uso de este elemento de carga. Además los cilindros de carga para R22 no pueden ser utilizados por diferencias en la escala graduada, problemas de resistencia de materiales etc. La balanza de carga manual o automática es el método adecuado para cargar R410a
FIGURA XX- Balanza dosificadora de carga
4.1.8 INSTRUMENTOS DE DIAGNOSTICO Diversos instrumentos de diagnóstico son necesarios para la tarea del técnico como termómetros, tester de aislación, multímetros, ETC.
RECOMENDACIONES PARA R410A En general los instrumentos habitualmente utilizados son también adecuados para el trabajo con R410A
MODULO 5 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO SPLIT El acondicionamiento completo del aire proporciona un ambiente de temperatura, humedad, movimiento de aire, limpieza y ventilación adecuadas al recinto que se desea acondicionar y a las actividades que en él se desarrollan. El acondicionamiento de aire abarca desde el acondicionamiento para confort humano, a diversas escalas, desde una pequeña habitación a edificios completos, hasta aplicaciones requeridas en determinados procesos (ejemplo industrias textiles, imprentas, fotografía, salas de computación etc.) Existen diversos tipos de unidades de aire acondicionado pero aquí solo nos referiremos a los de tipo split. Esta denominación “split” obedece a que dichos equipos comprenden módulos separados Unidad Interior o evaporadora. Unidad exterior o condensadora Ambas unidades comunicadas a través de las cañerías de interconexió n
.FIGURA XX- Equipo splits
La unidad interior de un aire acondicionado split consta de un gabinete donde se alojan los componentes. Las unidades interiores más comunes son las de montar en pared, aunque también existen modelo para montar en cielorraso o piso.
FIGURA 31- Componentes de una unidad split para montar en pared
La unidad interior se compone de:
Evaporador Filtro de aire Ventilador /Soplador con protección Panel eléctrico y Válvula termostática Bandeja de condensado Tubería de drenaje.
En el evaporador se produce la extracción de calor del aire del recinto El evaporador básicamente es una cañería de cobre con diverso número de vueltas recubierta por un aletado de aluminio. El tamaño depende de la capacidad del sistema de aire acondicionado. El refrigerante entra al evaporador a muy baja temperatura y presión. El ventilador de la unidad toma el aire caliente del recinto que al pasar a través del evaporador se enfría para ser nuevamente proyectado al ambiente y luego absorbido nuevamente en un proceso continuo. Luego de absorber el calor del recinto la temperatura del refrigerante dentro del evaporador se eleva y el refrigerante retorna al compresor que se halla en la unidad exterior a través de la cañería de retorno. El aire tomado del ambiente pasa previamente por el filtro en su paso hacia el evaporador El filtro es una parte muy importante de la unidad interior ya que al filtrar el aire que es tomado del ambiente posibilita la inyección de aire limpio. El ventilador del evaporador hace pasar el aire extraído a través del evaporador donde el calor sea absorbido e impulsa nuevamente el aire al ambiente, a su vez el protector solo es un dispositivo de seguridad. La velocidad del soplador puede ser variada.
El aire refrigerado que es impulsado hacia el recinto por el ventilador pasa a través de aletas que mediante el control remoto pueden ser direccionadas El panel eléctrico proporciona la energía para el funcionamiento del sistema El dispositivo de expansión modula el flujo de refrigerante líquido que ingresa al evaporador de acuerdo a la temperatura seteada en el aparato. La bandeja de condensado es donde se deposita el producto del condensado del recinto. La temperatura del refrigerante a su entrada dentro del evaporador es muy baja, más baja que el punto de rocío del aire que está pasando. La temperatura del aire impulsado por el soplador entonces también desciende y el vapor de agua que contiene se condensa en la superficie del evaporador y luego cae siendo recolectada en la bandeja de condensado. Finalmente la tubería de drenaje permite la evacuación del condensado hacia el espacio exterior La unidad exterior es la que se instala fuera del recinto en espacio abierto y con suficiente flujo de aire a su alrededor a fin de disipar el calor que se produce en ella. Los componentes básicos de la unidad exterior o condensadora son:
Compresor Ventilador Condensador Protector del condensador Panel eléctrico Válvulas de control o servicio
FIGURAXX- Unidad exterior
El compresor es la parte más importante del sistema. Comprime el refrigerante incrementando su presión antes de ser enviado al condensador generando calor que debe ser disipado. Los compresores de este tipo de unidades son del tipo hermético. En los mismos el motor está alojado en la unidad sellada. En el condensador se produce la condensación del refrigerante que llega al mismo a alta presión y temperatura. Su tamaño depende de la capacidad del sistema. El igual que el evaporador está constituido por una serpentina de cobre recubierta de aletas de aluminio El protector del condensador solo sirve a efectos de resguardar la integridad del condensador. El calor generado en el compresor debe ser expulsado para evitar el sobrecalentamiento del compresor. El ventilador del condensador tiene por función impulsar el aire del ambiente a través del condensador y descargarlo. .Las
válvulas de control o servicio son dispositivos de cierre y apertura que permiten concentrar el refrigerante en ciertas zonas del sistema y acceder al mismo durante las tareas de reparación. Del panel eléctrico se toma la energía para alimentar ventilado res, y otros dispositivos. Las tuberías de conexión conectan la unidad interior con la exterior
FIGURA XX –TUBERIAS DE CONEXION
La longitud de la cañería depende de la distancia entre la unidad interior y la unidad exterior y debe ser aislada en su recorrido para evitar la pérdida de capacidad del equipo. Luego de pasar por la unidad interior el refrigerante retorna a la unidad exterior para ser comprimido y volver a circular. Esta cañería que conecta la unidad interior con la exterior debe ser también aislada.
RECOMENDACIONES EQUIPOS DE R410A Debido a las características de alta presión del R410A, los componentes de un equipo de R410A están especialmente diseñados para el uso con dicho refrigerante. Nunca se debe reemplazar estos componentes por otras piezas diseñadas para otros refrigerantes.
MODULO 6 6-INSTALACION 6.1 SEGURIDAD 6.1.1 SEGURIDAD PERSONAL 6.1.2 SEGURIDAD DE LA INSTALACION. 6.2 MATERIALES A SER PROVISTOS POR EL INSTALADOR. 6.3 UBICACIÓN –CRITERIOS DE SELECCIÓN-DISTANCIAS RECOMENDADAS. 6.4. INSTALACION DE LA UNIDAD-CAÑERIAS DE REFRIGERANTE Y DE DRENAJE.- MATERIALES UNIONES 6.5. CONEXIONES ELECTRICAS PRECAUCIONES 6.6 HERMETICIDAD DEL SISTEMA-CHEQUEO DE FUGAS-VACIO .6.7 TEST DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO- SECUENCIA DE PRUEBA Y REGISTRO.
6-INSTALACION El presente modulo solo tiene la finalidad de instruir sobre conceptos generales a tener en cuenta en la instalación de equipos splits domiciliarios observando las buenas prácticas para el cuidado del ambiente. De ninguna manera reemplaza al manual del instalador que emite el fabricante del equipo. Por lo tanto el técnico debe prestar atención y leer con detenimiento el manual de cada equipo previo a la instalación. Una instalación defectuosa causa problemas de funcionamiento en el equipo, insatisfacc ión, reclamos del cliente y daño al medioambiente.
6.1 SEGURIDAD El trabajo de instalación debe hacerlo únicamente personal experimentado, siguiendo las normas de seguridad generales aplicables para cualquier tarea eléctrica y frigorífica, atendiendo a las instrucciones y recomendaciones del fabricante y en base a las Buenas Practicas descriptas en capítulos anteriores, las cuales redundaran en beneficio del cuidado del medioambiente.
6.1.1 SEGURIDAD PERSONAL Es imprescindible el uso de elementos de seguridad personal.
FIGURA XX- Elementos de seguridad personal
Una instalación incorrecta puede causar lesiones personales debido a incendio, choque eléctrico, caída de la unidad, etc. Instale correctamente la cubierta eléctrica de la unidad interior y/o el panel de servicio de la unidad exterior, de lo contrario puede producirse un incendio o choque eléctrico debido al polvo, agua etc. Evite la instalación en lugares donde podría producirse fugas de inflamables. Si el inflamable rodeara a la unidad podría producirse una explosión. Siga todas las normas de seguridad habituales para cualquier instalación eléctrica y donde se manipulen refrigerantes. Lea cuidadosamente el manual del equipo a instalar, prestando especial atención a las advertencias y recomendaciones del fabricante.
RECOMENDACIONES PARA EQUIPOS DE R410A Recuerde que este refrigerante es de altas presiones y por lo tanto debe ser manipulado siguiendo las instrucciones para este tipo de refrigerantes. Los materiales y componentes deben ser los designados para este refrigerante. Utilice solo las herramientas adecuadas al nuevo refrigerante. No utilice el set de herramientas para la instalación de equipos que contengan otros refrigerantes, evitando así el riesgo de contaminación cruzada. NUNCA PRESURICE CON MEZCLA DE AIRE Y REFRIGERANTE PARA LA DETECCION DE FUGAS Y PRUEBA DE ESTANQUEIDAD. UTILICE NITROGENO SECO EN ESTE PROCEDIMIENTO. LAS MEZCLAS DE R410A Y AIRE BAJO CIERTAS CONDICIONES PUEDEN TORNARSE EXPLOSIVAS.
6.1.2 SEGURIDAD DE LA INSTALACION. Instalar sobre superficies suficientemente sólidas, en caso contraria la unidad podría caer y causar lesiones. Fijar la unidad y conectar correctamente. No efectuar instalaciones con partes y/o materiales defectuosos.
Colocar correctamente la cubierta eléctrica de la unidad interior y la del panel de servicio de la unidad exterior. Evitar defectos en la elaboración del drenaje y el conexionado de los caños. Realice el trabajo de drenajes y cañería de acuerdo a las instrucciones del manual del equipo y a las buenas prácticas aplicables a estas tareas No permita que la tubería quede fuera de la parte posterior de la unidad interior, cuidando la estética. Siga todas las normas de seguridad habituales para cualquier instalación eléctrica y donde se manipulen refrigerantes RECOMENDACIONES PARA EQUIPOS DE R410A Recuerde que este refrigerante es de altas presiones y por lo tanto debe ser manipulado siguiendo las instrucciones para este tipo de refrigerantes Los materiales y componentes deben ser los designados para este refrigerante. Utilice solo las herramientas adecuadas al nuevo refrigerante. No utilice el set de herramientas para la instalación de equipos que contengan otros refrigerantes, evitando asi el riesgo de contaminación cruzada. NUNCA PRESURICE CON MEZCLA DE AIRE Y REFRIGERANTE PARA LA DETECCION DE FUGAS Y PRUEBA DE ESTANQUEIDAD. UTILICE NITROGENO SECO EN ESTE PROCEDIMIENTO. LAS MEZCLAS DE R410A Y AIRE BAJO CIERTAS CONDICIONES PUEDEN TORNARSE EXPLOSIVAS.
6.2 MATERIALES A SER PROVISTOS POR EL INSTALADOR Los componentes del equipo provistos por el fabricante son normalmente los siguientes: Unidad interior con su placa de instalación y fijaciones. Unidad exterior que incluirá sello y junta de drenaje en el caso de ser equipo de frío/calor. Control remoto y porta control con sus elementos de fijación. Todos los demás elementos necesarios para la instalación normalmente deben ser provistos por el instalador:
Tornillos y tarugos. Elementos antivibratorios Cinta vinílica 5cm Cinta aisladora, Masilla o sellador para pistola. Manguito completo 2 piezas Conducto adicional de drenaje Cable de conexión Conducto cobre: Lado gas Conducto cobre Lado líquido Bridas para sostén de tuberías U otros elementos de sujeción.
Así como las herramientas que utilizara: Destornillador Taladradora eléctrica Broca corona 70mm de diámetro. Cinta métrica Cuchillo Broca corona Llave inglesa Llave dinamométrica Llave hexagonal Amperímetro Detector de fugas de gas Nivel Cortadora de caños Dobladora Rebarbadora Pestañadora Indicador de nivel Llaves dinamométricas específicas Llave inglesa Llave hexagonal (4 mm...) Detector de fugas de gas Bomba de vacío Medidor de vacío Manifold completo adecuado para el refrigerante que contiene el equipo Termómetro Recuerde que para instalaciones de equipos que contengan R410A deberá utilizar el set de herramientas dedicado a este refrigerante, no utilizando dicho set para ningún otro refrigerante que no sea el indicado, evitando así producir contaminación cruzada.
6.3 UBICACIÓN –CRITERIOS DE SELECCIÓN-DISTANCIAS RECOMENDADAS . Las siguientes recomendaciones deben ser tenidas en cuenta al seleccionar el lugar de instalación de la unidad interior: Elija un sitio donde la unidad interior no tenga obstáculos en el frente y alrededor de la unidad. La unidad interior no debe estar expuesta al calor ni al vapor. Evite colocarla cerca de puertas. El sitio seleccionado debe permitir que el drenaje pueda salir al exterior en la forma más conveniente.
Verifique la no existencia de vigas, columnas o conductos de la construcción en el área de salida de las tuberías y drenaje. Verifique en el manual del equipo la distancia máxima admitida entre unidad interior y unidad exterior y recuerde que cualquier incremento en la longitud máxima admitida de la cañería de vinculació n implicara la necesidad de adicionar carga de refrigerante Verifique con el manual del fabricante las distancias mínimas requeridas para mantenimiento y desarmado pero a titulo solo indicativo las distancias mínimas recomendadas son las del siguiente grafico FIGURA XX- Distancias mínimas recomendadas
Las siguientes recomendaciones deben ser tenidas en cuenta al seleccionar el lugar de instalación de la unidad exterior: Seleccione en lo posible un sitio para la instalación de la unidad exterior donde el ruido y vibración no causen problemas y molestias en fincas linderas. Instale la unidad exterior sobre una base rígida para evitar que incremente el nivel de ruido y vibración. Siempre coloque antivibratorios en los asientos. Si la base no fuera suficientemente rígida se deberán efectuar refuerzos en la superficie donde se instalara la unidad exterior. En el caso de instalar la unidad suspendida verifique el peso de la unidad, las características y calidad del soporte y la firmeza y estabilidad de la unión entre el soporte y el muro. Respecto a los soportes ya sean ménsulas, perfiles amurados, anclajes para pisos o techos, en general involucran el uso de distintos elementos como hierro ángulo, varillas con rosca, bulones, tuercas etc. Estos elementos siempre deben ser tratados con estabilizador de óxido y esmalte cuidando la estética del lugar y con el fin de evitar la corrosión. La salida de aire no debe presentar obstáculos.
En zonas donde sean habituales los vientos intensos (ejemplo zonas marítimas costeras) coloque la unidad exterior junto al muro en forma longitudinal y en caso de ser necesario coloque pantallas protectoras a fin de evitar la entrada franca del viento.
FIGURAXX- Ubicación unidad exterior
En caso de colocar alguna protección (ejemplo un toldo) a fin de resguardar la unidad exterior del sol o la lluvia verifique que dicha protección no restrinja la salida del calor de condensado. El aire caliente que sale del condensador debe poder evacuar libremente, sin obstáculos en su camino, evitando así que rebote ingresando nuevamente a la unidad, evitando así lo comúnmente conocido como cortocircuito de aire. Esto es especialmente crítico cuando las temperaturas exteriores son superiores a los 30°C. Asimismo esto deberá tenerse en cuenta en el caso de tener que instalar unidades exteriores cercanas unas a otras evitando que el aire caliente que expele una ingrese a la unidad adyacente
FIGURAXX- Ubicación de varias unidades exteriores
Se debe tener en cuenta que el aire exterior debe poder acceder a la totalidad del área de la serpentina de condensador en forma uniforme. Si el flujo no fuera uniforme se vería resentida la condensación y el equipo trabajaría a presiones más elevadas de las recomendables y con bajo rendimiento, lo que disminuiría su vida útil.
La accesibilidad a la unidad exterior debe estar garantizada ya que al contener la gran parte de los componentes vitales del equipo es la que estará sujeta a mayor cantidad de revisiones y tareas de reparación. Se deberá dejar el suficiente espacio para acceder a sus componentes, desarmando sus paneles ya que no siempre es necesario su retiro para reparación en taller.
FIGURAXX- Distancias recomendadas
Respecto a la longitud de cañerías entre la unidad interior y la unidad exterior siempre se deben seguir las instruccio nes y recomendaciones del fabricante. Solo a afectos de información general podríamos referirnos a la siguiente tabla:
FIGURA XX- Distancia y elevación permitidas
Los tramos horizontales deberán tener pendiente de aproximada mente 1% No sería necesario el agregado de aceite al sistema hasta una distancia máxima de 15m.
6.4. INSTALACION DE LA UNIDAD. CAÑERIAS DE REFRIGERANTE Y DE DRENAJE.- MATERIALES UNIONES Una vez definida la ubicación de la unidad interior y exterior de acuerdo a los parámetros anteriormente descriptos se procederá a la preparación para la instalación.
6.4.1 INSTALACION DE LA UNIDAD INTERIOR-PLACA DE FIJACION. Retirar la placa de fijación para colocarla en el sitio seleccionado. Debe presentarse la placa en posición horizontal. Utilice el nivel a fin de que una vez colocada la unidad interior en la placa de fijación quede perfectamente nivelada. Una vez nivelada marque, perfore y coloque los tarugos donde luego atornillara. Tenga en cuenta que estas son solo instrucciones de tipo general y dependiendo de las características de la superficie esta tarea puede ofrecer otras dificultades.
FIGURAXX- Nivelación de la placa de fijación.
Taladre con la mecha de copas un orificio en el muro de un diámetro aproximado de 70 mm y levemente inclinado hacia el lado exterior de la pared. Refiérase siempre al manual del equipo a fin de confirmar la ubicación del orificio en la pared. Para una pared de 15cm una pendiente de 2,5cm sería conveniente.
FIGURA XX- Perforación de la pared. I
6.4.2 INSTALACION DE LA UNIDAD EXTERIOR Presente y ancle la unidad exterior en el sitio seleccionado cuidando su nivelación y recuerde colocar antivibratorios en los anclajes. Si el equipo es del tipo frío/calor, la unidad exterior producirá condensado en invierno y se deberá tener en cuenta que este condensado pueda ser drenado en algún desagüe para que su caída libre no afecte a la propiedad o a linderos. Deberá en este caso instalar la junta de drenaje en el orificio de la base de la unidad exterior y conectar la junta de drenaje a una manguera de extensión del drenaje
FIGURAXX- Junta de drenaje
6.4.3 CAÑERIAS DE REFRIGERANTE Y DE DRENAJE.- MATERIALES UNIONES-AISLACION El conjunto de conexiones entre unidad interior y exterior estará constituido por . Cañería de cobre - Línea para transporte de refrigerante en estado líquido Cañería de cobre - Línea para transporte de refrigerante en estado gaseoso Cableado eléctrico - Cables con número de borneras y color del cable para su rápida y precisa identificación. Manguera para desagüe de condensación. El desagote puede integrar el conjunto o ir por vía separada. En caso de estar incluido en el conjunto integrado a lo que comúnmente llamamos manguera debemos prestar
especial atención para evitar que su ubicación comprometa su pendiente y por lo tanto el correcto desagote. Se deberá tener en cuenta las siguientes recomendaciones para la ubicación y desplazamiento del conjunto de conexiones: Se deberá analizar cuidadosamente la mejor ubicación para el recorrido del conjunto evitando en lo posible curvaturas extremas. Si se pasaran las conexiones por el tapa rollos de cortinas debe cuidarse que quede espacio suficiente para futuras reparaciones (cambios cintas, reparación del motor de cortinas) ya que las cañerías de vinculación entre las unidades interior y exterior del equipo no podrán ser desarmadas sin provocar interrupción del servicio. Cada línea de refrigerante se debe aislar y el conjunto de cañerías se empaqueta, cubriendo con cinta vinílica, formando lo que habitualmente conocemos como manguera. La protección del conjunto en el exterior es muy importante y es recomendable usar cinta vinílica adhesiva de 5 cm de ancho, realizando el encintado en sentido opuesto a la caída del agua de lluvia en los tramos exteriores verticales. Cada pasada de la cinta debería cubrir la mitad del ancho de la pasada anterior resultando esto en un encintado doble del conjunto. La tarea de encintado del conjunto así como su ubicación y engrampado deberán hacerse cuidando además la estética. Existen en el mercado canales plásticos para alojamiento del conjunto.
FIGURAXX- Canales plásticos
El encintado podrá hacerse al final o bien parcialmente dependiendo de las posibilidades de acceso. Al inicio del armado de la manguera se debe conocer con exactitud si requieren curvas y cuál es el máximo radio de curvatura posible. Si las curvas se hacen en forma manual, conviene testear la maleabilidad del caño de cobre en un trozo para prueba.
Se debe deb e medir con la la mayor mayor exactitud exactitud posi pos ible a fin fin de evitar evitar que se deban rehacer las curvas o modificar odificar el recorrido. reco rrido. Cuando el recorrido reco rrido presenta p resenta curvas y cambios cambios de direcc direcciión se puede utilizar utilizar una una manguera anguera de riego riego de 1” como molde. molde. La manguera anguera de drenaje de d e diámetro diámetro interior nterior mínimo 13mm debe ser colocada colocad a con co n una una inclinac nclinaciió n descendente des cendente a fin fin de d e facilitar facilitar la evacuación del condensado. condensad o. En caso de tramos horizontales horizontales más largos se debe deb e cuidar cuidar que haya haya mayor mayor pendiente. El diámetro diámetro no depende dep ende del caudal de agua condensada sino sino que es e s necesari necesa rioo ese diámetro mínimo ínimo (o bien el que indique indique el manual manual del de l equi eq uipo po)) a fin fin de garantizar que el drenaje no se tapone provocando el desborde de la bandeja de condensado. Si existiera existierann dobl dob les curvas curvas en el recorrido conviene conviene reemplazar reemplazar las curvas o codos cod os por union uniones es te, de forma forma tal que el extremo extremo libre de la la te (que quedara con co n un tapón) tapó n) quede en posi pos ición tal que se pueda uti utilizar lizar como acceso acc eso para desobstrui desob struirr en caso de taponamiento. Se deberá hacer todo lo posible para que el desagote se produzca en una pileta de patio evitando recipientes improvisado para la acumulación del condensado. Una bomba de condensado conde nsado puede solucionar solucionar muchos de los problemas problemas de desagote des agote en ubicaciones complicadas.
FIGURA FIGURA XX – Drenaje incorr incorree cto obstrucción obstrucción por elevación ele vación
FIGURAXX- Drenaje incorrecto –Extremo dentro del agua
La mangu manguera era de drenaje no debe quedar floja floja Cuide Cuide que la la manguera manguera de drenaje no se tuerza tuerza y asegúrese que este ubicad ubicadaa en la la parte más baja b aja del pack pac k de intercone interconexión. xión. Si se ubi ubicara cara en la la parte p arte más más al a lta podría p odría producir pr oducir desborde de la bandeja de condensado dentro de la unidad.
No se debe deb e entrecruzar el cable de ali alimentac enta c ió n eléctrica eléctrica con ning ningún ún otro componente del pack.
FIGURAXX- ARMADO ARM ADO DEL PACK PACK DE D E INTERCONEXION INTERCON EXION
Los caños de interconexió n saldrán de la uni unidad interior nterior por la izquie zquie rda o por la derecha, dere cha, por po r lo tanto se deberá deb erá retirar retirar la tapa derecha o izquierda zquierda según corres c orresponda ponda,, debi deb iendo la mi misma ser conservada co nservada para ser usada en caso de que en el futu futuro ro se reubique reubique el equipo en otra posición. Cuando la tubería salga salga de la uni unidad dad interior nterior por la parte pa rte posterior derecha dere cha o posterior pos terior izquierd zquierda, a, realice realice la instal instalac aciió n dobl dob lando el tubo de interconexió n de tal forma forma que q ue la distancia distancia a la pared pare d sea de 43mm 43mm o menos. menos.
FIGURAXX-
Cañería de de refrigerante refrigerante
Pase la la tubería de d e interconexión ntercone xión ya encintada encintada a través del de l orifi orific io en la pared. pa red. El interior nterior y exterior de la perforación p erforación por donde paso el pack de conexión conexión deben deb en ser sellado selladoss ya sea con piezas de d e sellado sellado disponibles disponibles o en la forma forma más adecuada adec uada dependien dep endiendo do de las característi cara cterísticas cas de la instal instalac aciió n.
FIGURAXX- SELLADO DEL ORIFICIO
Cuelgue Cuelgue la uni unidad interio nterio r sobre sob re el gancho gancho superior s uperior de la placa placa de d e instalac nstalaciió n y mueva la uni unidad interior nterior y mueva hacia ambos lado ladoss para verifi verificar car que esté enganchada enganchada firmemente. Luego conec c onecte te la tubería tuber ía a la uni unida dadd interior. interior.
Para facilitar la tarea puede levantar la unidad interior y colocar un trozo de material de amortiguación entre la unidad y la pared que será quitado una vez terminadas las conexiones. FIGURA XX- Montaje unidad interior
Cuando no se utilice un Kit. de instalación provisto por el fabricante o pre-armado, al elegir el caño de cobre para el armado de la línea de líquido y vapor que conectan la unidad interior con la exterior se debe verificar la calidad, grosor de pared requerido y maleabilidad del mismo. Una adecuada maleabilidad facilita el pestañado y curvado de la cañería. El caño deberá presentar su interior libre de impurezas (rebabas, polvo, aceites, agua por haber estado abierto la intemperie) El instalador debe preservar las condiciones de limpieza interior del caño de cobre durante el armado del conjunto de interconexión manteniéndo lo cerrado ya sea pinzando sus extremos o bien colocando tapones y accediendo solo cuando se deben realizar las pestañas para las conexiones. Una vez realizada la pestaña se puede volver a colocar un tapón que mantenga fija la tuerca o bien mantener obturada la entrada por otro medio. La causa principal de fuga de refrigerante es un defecto en el pestañado. El procedimiento a seguir con las caños de cobre implica el corte del caño en una medida ligeramente mayor que la detectada cuando se midió y calculo su largo en base a la distancia entre unidad interior y exterior y al recorrido de la cañería. Efectúe el corte con una buena cortadora con sus cuchillas en buenas condiciones.
FIGURAXX-Corte del caño de cobre
Luego elimine todas las rebabas interiores y exteriores que son producto del corte del caño de cobre, colocando el tubo de cobre hacia abajo durante el proceso para evitar que las rebabas caigan dentro del caño. Utilice un escariador para efectuar esta tarea.
FIGURA XX- eliminación de rebarbas.
Quite las tuercas que están colocadas en las unidades interior y exterior, enhébrelas en el caño de cobre y proceda al pestañado de los extremos del caño. Recuerde que debe colocar las tuercas antes de pestañar, una vez pestañado no podrá ya colocarlas y deberá reprocesar el caño.
FIGURAXX- Enhebrar tuercas
Ahora si proceda al pestañado de los extremos de la cañería.
FIGURAXX-Pestañadora
Realice el trabajo de pestañado con precisión y observando que se produzca un buen apoyo sobre el cono de la herramienta y que no aparezcan fisuras en el perímetro del caño. Si se verificara la existencia de estas fisuras o bien la pestaña resultara defectuosa es preferible rehacer el trabajo de pestañado para evitar luego las fugas de refrigerante que se producen muy habitualmente por estos 2 motivos.
FIGURA XX- Pestañado
El procesamiento de las cañerías de refrigerante es de vital importancia en toda instalación, pero se convierte en crítico en las de R410A debido a la mayor presión del refrigerante. En las instalaciones con R410A es recomendable el uso de la pestañadora de tipo excéntrico, ya que produce mejor calidad de pestaña evitando así las posibles fugas del refrigerante.
FIGURAXX- COMPARACION ANCHO
Diámetro exterior del caño 6,4 9,5 12,7 15,9
R410A 9,1 13,2 16,6 19,7
R22 9,0 13,0 16,2 19,2
Recuerde utilizar solo el tipo y dimensión de cañería recomendado por el fabricante Una vez finalizado el procesamiento de los caños de refrigerante podremos comenzar a conectar las unidades El orden de conexión depende de cada instalación en particular. Si comenzamos conectando los 2 caños en el evaporador retiraremos previamente las tapas. Y debemos tener en cuenta que en general los evaporadores para evitar se contaminen con humedad tienen carga de nitrógeno que introdujo el fabricante. En la unidad condensadora también sacaremos las tapas de las conexiones pero las válvulas deberán permanecer cerradas ya que esta unidad es la que contienen la carga total de refrigerante del equipo. Para realizar la conexión alinee a centro los caños y primeramente ajuste a mano. Luego termine de ajustar como lo indican la siguientes figuras.
FIGURA XX- Unidad interior-Ajuste de la conexión
FIGURA XX- Unidad exterior- Ajuste de la conexión
FIGURA XX- TORQUE /TAMAÑO DE TUERCA
Tamaño de la tuerca
Torque
1/4”
17㎜
16Nm(163kgf/ ㎝)
1/4”
17㎜
18Nm(183kgf/ ㎝)
3/8”
22㎜
30Nm(305kgf/ ㎝)
3/8”
22㎜
38Nm(387kgf/ ㎝)
1/2”
26㎜
55Nm(560kgf/ ㎝)
1/2”
26㎜
55Nm(560kgf/ ㎝)
5/8”
29㎜
75Nm(765kgf/ ㎝)
5/8”
27㎜
80Nm(815kgf/ ㎝)
3/4”
36㎜
100Nm(1019kgf/ ㎝) Para R410A
Es recomendable el uso de llave de torque para cualquier instalación, pero en las de equipos de R410A es vital para obtener el ajuste adecuado de las conexiones. Un mal ajuste de la conexión producirá fugas
6.5. CONEXIONES ELECTRICAS PRECAUCIONES. Para lo referente a la instalación eléctrica se debe observar detenidamente las instrucciones del fabricante respecto a números de borneras, color de cables etc. Es recomendable sea realizada tanto en la unidad interior como en la exterior antes de llevar a cabo la conexión de los caños de refrigerante para mayor comodidad en el trabajo. Las siguientes son algunas recomendaciones de seguridad a seguir en la evaluación de la instalación eléctrica primaria: Ante un problema grave de seguridad, no instalar la unidad de aire acondicionado y explicar al cliente que recién podrá efectuar la instalación cuando se subsane el problema El voltaje deberá estar en l rango de 90 a 110% del especificado para el equipo. Confirme que la capacidad eléctrica de la instalación es suficiente y la sección del cable es adecuada. El circuito del equipo deberá ser individual Deberá instalarse protección por picos de corriente e interruptor principal con 1,5 veces la capacidad de corriente máxima de la unidad.
Todo el cableado deberá cumplir con los reglamentos eléctricos locales y nacionales y deberá ser efectuado por un instalador calificado Asimismo los problemas que presente la instalación eléctrica deberán ser solucionado s por un electricista matriculado y el técnico no deberá habilitar el equipo sin asegurarse previamente que la instalación primaria se encuentra en condiciones. Una instalación eléctrica inadecuada puede dañar compresor y otros componentes del equipo, perdida de garantía y riesgo de accidente eléctrico Las siguientes precauciones deberán ser tenidas en cuenta:
Asegúrese de que la unidad de aire acondicionado esté bien conectada a tierra. Realice el conexionado de acuerdo con el Diagrama de Conexión Eléctrica provisto por el fabricante para conectar los cables(generalmente en el panel de la unidad exterior) Al realizar el cableado entre unidad exterior e interior cuidar que el cable no quede estrangulado o presionado por partes metálicas que luego por vibración puedan dañar su aislación. En entornos húmedos o mojados, instale siempre un interruptor diferencial.
Luego proceda a conectar a la unidad interior y unidad exterior. Respete el esquema de cableado que se indica en el manual del equipo y aisle.
FIGURA XX- Conexión Eléctrica
6.6 HERMETICIDAD DEL SISTEMA-CHEQUEO DE FUGAS-VACIO Una vez efectuada la conexión y antes de abrir las válvulas del condensador se debe efectuar un exhaustivo chequeo de fugas. El fabricante ya ha comprobado la no existencia de fugas en el sistema por lo tanto las pruebas de fuga a efectuar tienen la finalidad de verificar la fugas de refrigerante en las cañerías instaladas. El evaporador, si bien no requiere ser probado, al no tener válvula que lo independice estará involucrado en el procedimiento de detección de fugas.
Para realizar la prueba de hermeticidad se debe cargar el circuito (recordando que el condensador no está involucrado) con nitrógeno, conectando de la forma indicada en la siguiente figura y elevando la presión hasta un valor de aproximada mente 100Lbs/p2
FIGURAXX- Conexión para prueba con Nitrógeno
Se buscaran fugas aplicando solución jabonosa o alguna de las soluciones disponibles en el mercado, en los lugares de posibles pérdidas.
FIGURAXXX- Zonas de fuga
Si se mantiene la presión y no se han formado burbujas en las zonas donde se aplicó la solución, se desconecta el tubo de nitrógeno aflojando de a poco hasta que haya disminuido la presión y se conecta ahora la bomba de vacío.
FIGURAXXX- Conexión bomba de vacío.
El tiempo de operación para la evacuación varía de acuerdo con la longitud del tubo y la capacidad de la bomba. En menos de 1 hora en un circuito standard una bomba de aproximada mente 140lts/min, llegara a un vacío de menos de 500 micrones si no hay fugas. Sabremos que no existen fugas si al cerrar la válvula que la conecta al circuito, .observamos en el mano vacuómetro que por 10 minutos el vació se mantiene. Si no es así, estaremos en presencia de alguna fuga y debemos nuevamente presurizar con nitrógeno a 150lbs/p2 y efectuar otra búsqueda. Una vez realizada la prueba de hermeticidad con nitrógeno y el vacío estamos seguros de que el sistema no tendrá fugas y además podemos asegurar que hemos eliminado la humedad y no condensables del sistema. Un buen vacío nos garantiza buen funcionamiento y vida útil del sistema. Tener en cuenta que el R410A utiliza aceites sintéticos en general significativamente más higroscópicos que los aceites minerales. Por este motivo se deberá poner la mayor atención en todo lo que se refiere a evitar la presencia de humedad en el sistema. Una vez efectuado estos chequeos podrá abrir las válvulas del condensador permitiendo el ingreso del refrigerante al sistema hasta que las presiones se estabilicen. Una vez que el refrigerante esta liberado en el sistema efectuaremos una vez más un chequeo de fugas con detector electrónico, que nos permitirá detectar micro fugas si las hubiere. FIGURAXX- UNIONES A VERIFICAR
6.7 TEST DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO- SECUENCIA DE PRUEBA Y REGISTRO. Una vez que ha efectuado todas las verificaciones anteriores, comprobado la exactitud de las conexiones eléctricas y preparado el control remoto, podrá efectuar una prueba
de funcionamiento y evaluación del rendimiento del equipo. Realice estas comprobaciones después de haber dejado funcionar el equipo por 5 a 10 minutos. Ponga en funcionamiento el equipo y efectúe las siguientes comprobaciones eléctricas: Tensión de servicio (antes y durante el funcionamiento del equipo) Consumo del circuito. Compruebe además los siguientes parámetros referidos al circuito frigorífico: • • • •
Evaluación del rendimiento Mida la presión de la válvula de servicio del lado de gas. Mida la temperatura de entrada y descarga de aire. Compruebe que la diferencia entre la temperatura de entrada y de descarga es superior a 8°C.
FIGURAXX- Medición de temperaturas de entrada y descarga
FIGURA XX- Referencia- Presión del lado de gas para R22 y R410A
Si es mayor es probable que haya sobrecarga del sistema y se deberá recuperar el excedente con equipo de recuperación. Si resulta menor se debería agregar carga Recordar que el R410A debe ser cargado en fase liquida y que el recuperador debe ser adecuado para trabajar con refrigerantes de alta presión. El aire acondicionado está ahora preparado para su utilización. NOTA
Registre todos los datos de la instalación y de la secuencia de pruebas realizadas y consérvelo ANEXO A- Registro de instalación
MODULO 7 7. DIAGNOSTICO Y REPARACION DE SPLITS 7.1 LISTADO DE FALLAS- SOLUCIONES 7.2 DETECCION DE FUGAS- IMPORTANCIA DE LA DETECCION DE FUGAS. 7.3 LIMPIEZA DE SISTEMAS 7.4 EVACUACION Y CARGA 7. DIAGNOSTICO Y REPARACION DE SPLITS Todos los sistemas de refrigeración deberían ser inspeccionados y mantenidos regularmente a fin de garantizar su correcto funcionamiento y minimizar las emisiones de refrigerante al ambiente. La frecuencia del mantenimiento dependerá del tipo de sistema frigorífico. Referirse siempre al Manual de Servicio del fabricante cuando se efectúe servicio de mantenimiento y/o reparación en este tipo de equipos. Los equipos modernos tienen monitoreo de operación y ante fallas muestran en el display los códigos de error. Las rutinas de mantenimiento requeridas son: Si el sistema se mantiene sellado no es necesario efectuar ningún mantenimiento del compresor, solo deberá ser limpiado exteriormente y verificada su temperatura de descarga. El condensador de la unidad exterior deberá ser inspeccionado y se deberá limpiar exteriormente en forma periódica y eventualmente perfeccionar su aletado con peine. El ventilador de la unidad exterior y el de la unidad interior deberán ser limpiados periódicamente y se deberá verificar la no existencia de ruidos extraños. El reemplazo del filtro de aire podrá ser efectuado por el usuario del equipo cuando el auto-diagnostico así lo requiera El evaporador en la unidad interior deberá ser limpiado exteriormente a intervalos regulares La bandeja de condensado y cañería de drenaje deberían ser inspeccionadas al menos 2 veces por año Respecto a la parte eléctrica, debería ser revisado voltaje amperaje y factor de potencia. Revisar asimismo los contactos. Recuerde que si debe cambiar componentes en un sistema con R410A siempre debe verificar que los componentes de recambio sean los adecuados para ese refrigerante.
7.1 LISTADO DE FALLAS- SOLUCIONES
Solo a modo de guía el manual en su Anexo B provee un listado de fallas, sus causas y soluciones.
7.2 DETECCION DE FUGAS- IMPORTANCIA DE LA DETECCION DE FUGAS. El refrigerante no es un consumible, no se gasta, por lo tanto si encontramos que al sistema le falta carga, debemos asumir que hay fugas. Igualmente se debe tener presente que varias otras fallas en el sistema de aire acondicionado pueden presentar síntomas que son similares a los producidos por fugas de refrigerante. Aunque es una práctica habitual, debemos recordar que simplemente recargar o completar carga de refrigerante sin previamente localizar las fugas y repararlas es una mala práctica en el servicio. Esta es una práctica que solo proveerá una solución transitoria, creara reclamos en garantía, introducirá costos innecesarios y afectara al medio ambiente. Cualquier fuga de refrigerante que se detecte, debe ser inmediatamente reparada Cuando se sospecha que el sistema tiene una fuga, se debe efectuar una búsqueda de fugas en la totalidad del sistema. Algunas de las causas más comunes por las que se producen fugas de refrigerante son: • •
•
• • •
Vibración que ocasiona fallas en los materiales y conexiones. Cambios de temperatura y presión que ocasionan stress en los materiales al contraerse y dilatarse. Fricción que se produce por inadecuada fijación de los componentes del sistema. Inadecuada selección de materiales Malos procedimientos en la instalación inicial o en la reparación del equipo. Corrosión, por ejemplo en la serpentina del evaporador o del condensador.
Tres puntos simples son importantes para comprender las características de una fuga y resolverla: Es posible medir la proporción de una fuga eligiendo el aparato adecuado y cuidando que el detector funcione correctamente y este calibrado. La proporción de una fuga varía de acuerdo a las condiciones imperantes (temperatura, presión, medida del conducto donde pasa la fuga
Identificar el método de detección más adecuado y saber cual es el procedimiento a seguir.
Las fugas mayormente se producen en: La serpentina del evaporador. La serpentina del condensador.
La tubería de refrigerante Uniones
FIGURA XXX- Localización de las fugas
Diversos métodos pueden utilizarse para detectar fugas de refrigerante. No hay un único método de detección que sea adecuado para todos los casos. L a selección del método de detección dependerá de algunas variables: El tipo de refrigerante a ser detectado La configuración del sistema El tamaño del sistema La ubicación del sistema Recuerde que: No todos los detectores son adecuados para todos los refrigerantes. Los sistemas grandes generalmente desarrollan fugas en múltiples lugares a veces .muy separadas unas de otras. En los sistemas pequeños es más frecuente encontrar múltiples fugas muy cercanas unas de otras. Puede haber lugares de difícil acceso (Ej. en la parte superior de sistemas grandes o por el poco espacio en sistemas chicos) En el caso de sistema de aire acondicionado como los que nos ocupan y siempre que el sistema tenga carga suficiente, el uso de un detector electrónico es el método más indicado.
FIGURAXX- DETECTOR ELECTRONICO
Los siguientes puntos deben ser tenidos en cuenta: Existen 2 tecnologías (descarga en corona y sensor calefaccionado) Los de descarga en corona no son suficientemente sensibles para el trabajo con HFC y los afectan las corrientes de aire y otros factores (polvo, solventes) causando falsas alarmas. Trabajan bien solo con los CFCs y HCFCs Los de sensor calefaccionado son mucho más sensibles, estables y adecuados para detectar los HFCs Para ambas tecnologías es vital que el nivel de contaminac ión ambiente sea bajo. Ambos pueden localizar la fuga y de alguna manera indican el nivel de fuga sin cuantificarla exactamente.
Recuerde que el detector electrónico que utilice debe tener la sensibilidad requerida para refrigerantes del tipo HFCs por ejemplo R410A). TIPS PARA EL USO CORRECTO DE LOS DETECTORES ELECTRONICOS
Siempre mueva el detector a lo largo de todo el sistema con un movimiento continuo, asegurándose que todas las áreas han sido chequeadas. Si encontró una fuga siga chequeando el resto del sistema. Mueva la punta de pruebas a una velocidad no mayor de 25 a 50mm/segundo y a no más de 5mm de la superficie que está revisando. El movimiento a velocidad lenta y constante de la punta de pruebas mejora enormemente el desempeño del detector. Siempre comience por la parte superior del sistema. Recuerde que el refrigerante es más pesado que el aire y tiende a depositarse a nivel de piso.
Por ultimo recuerde que ningún detector funcionara correctamente si el ambiente está saturado de refrigerante o si el sensor del equipo está dañado o contaminado. Por lo tanto las siguientes recomendaciones son muy importantes:
Verifique que la punta de pruebas no este tapada con suciedad. No sumerja en agua la punta de pruebas.
No permita que la punta de pruebas entre en contacto con superficies calientes. No mueva hacia delante y hacia atrás la punta de pruebas. Elimine las corrientes de aire al detectar fugas Recupere refrigera nte para evitar la saturación del ambiente de trabajo.
Otros métodos alternativos pueden ser también útiles dependiendo de las circunstancias. Podemos presurizar con nitrógeno y localizar fugas con solución jabonosa (recordar que solo sirve para ubicar macro fugas)
FIGURAXX- SOLUCION JABONOSA.
Se aplica con pincel pulverizador o cepillo. Teóricamente el refrigerante que está escapando producirá una burbuja Utilización solo recomendada en uniones No es útil en el caso de micro fugas o en áreas con corrientes de aire intensas.
La simple inspección visual muchas veces sirve para la localización de pérdidas de refrigerante. Decoloración o cambio de aspecto en la cañería o en evaporador y condensador, así como presencia de manchas de aceite pueden ser indicios de fugas. Por los puntos de fuga, en la parte de baja del sistema, pueden ingresar aire y humedad produciendo contaminación. Esta contaminación ocasiona:
Pérdida de capacidad del sistema La humedad produce congelamiento y obstrucción en la válvula de expansión o bien en el capilar. Asimismo la humedad dentro del sistema produce la formación de ácidos que pueden llegar a la destrucción del compresor
Previa a la reparación de la fuga recuerde que debe recuperar el refrigerante del sistema, para luego recién proceder a reparar. .7.3 LIMPIEZA DE SISTEMAS
En los siguientes casos se deberá necesariamente efectuar una exhaustiva limpieza y vacío del sistema.
El compresor se ha quemado.
El sistema presenta obstrucciones. El sistema perdió refrigerante y han ingresado contaminantes. Es un sistema que estuvo parado por mucho tiempo y expuesto a las condiciones del medio ambiente. Estamos efectuando una nueva instalación utilizando la cañería de refrigerante existente. Recuerde que no es recomendable instalar los nuevos equipos de R410A utilizando cañerías existentes siempre que no se haya asegurado que dicha cañería es la adecuada para las presiones del nuevo refrigera nte. Una vez verificada la cañería existente, si es adecuada, es recomendable utilizarla solo en aquellos casos donde sea muy difícil su recambio.
Una vez efectuada la reparación será necesario efectuar una limpieza del sistema usualmente utilizando nitrógeno seco a presión y en los casos de compresor quemado o evidencias de seria contaminación, algún producto de limpieza disponible en el mercado y cuyo uso no afecte al medioambiente. El R141B es el producto que se utiliza habitualmente para limpieza de los sistemas de frío. El R141B es un HCFC, motivo por el cual está incluido en la agenda de eliminació n del Protocolo de Montreal.. Varios son los nuevos productos para limpieza de sistemas que no están regulados por el Protocolo de Montreal y funcionan como eficiente reemplazo del R141B.
FIGURAXX- PRODUCTOS PARA LIMPIEZA
El producto que se utilice debe presentar las siguientes características a fin de ser eficiente para la tarea de limpieza de los sistemas:
Debe ser un eficiente solvente a fin de permitir eliminar la contaminación disolviendo el aceite y los barros que se producen cuando un compresor se quema. Debe tener alta densidad para arrastrar fuera del sistema los partículas y barros. Deber ser inerte con los materiales de los sistemas que se estén limpiando.
Debe tener baja tensión superficial a fin de permitir penetre por los grietas y levante las costras originadas cuando un compresor se quema. Debe tener un bajo punto de ebullición lo que permite eliminarlo totalmente del sistema mediante vacío.
Para la limpieza el procedimiento consiste en: Sectorizar en la medida de lo posible los componentes del sistema Los sistemas grandes o bien aquellos que por su configuración atraparían el solvente en alguna sección, deben ser desensamblados y la limpieza se hará sectorizadamente. Tener en cuenta que no se debe permitir el ingreso del solvente al compresor. Inundar con el agente de limpieza. Luego Ingresar el nitrógeno a presión para arrastrar los contaminantes Por ultimo efectúe vacío a fin de remover cualquier vestigio del agente de limpieza Usar elementos de protección personal durante la tarea de limpieza .
El nitrógeno debo ser introducido a una presión de 100 a 150 psig mediante el uso de una reguladora de presión. El procedimiento deberá repetirse hasta notar que el agente de limpieza utilizado sale completamente limpio. FIGURAXX- NITROGENO CON REGULACION
Para determinar la cantidad de agente de limpieza una relación de 2 a 1 con la carga de refrigerante podría servir como referencia. Es decir para un sistema que cargue 1 Kg de refrigerante, la cantidad de agente de limpieza podría ser de aproximada mente 2Kg de refrigerante. Si las distancias entre evaporador y condensador son considerables se deberá sumar la cantidad necesaria para esa distancia. La siguiente tabla podría resultar adecuada como guía. La cantidad exacta dependerá de varios factores como:
El diseño del sistema La naturaleza de la falla. El grado de contaminación
FIGURAXX- CALCULO DE AGENTE DE LIMPIEZA EN SISTEMAS DIVIDIDOS de age nte de Diámetro externo Pies cúbicos en Libras limpieza en un pie en pulgadas un pie linar linear
Kilos de agente de limpieza en un metro
¼ ¾ ½
0.00020
0.015
0.022
0.00053
0.041
0.061
0.0010
0.077
0.114
5/8
0.0017
0.131
0.195
¾
0.0025
0.193
0.287
7/8
0.0034
0.263
0.407
1 1/8
0.0057
0.441
0.657
1 3/8
0.0087
0.674
1.000
1 5/8
0.0124
0.961
1.433
2 1/8
0.0215
1.666
2.485
2 5/8
0.0332
2.573
3.838
Algunos de los nuevos productos para limpieza que reemplazan al R141B y que no afectan la capa de ozono son todavía de alto costo y muchos aún no están presentes con amplia disponibilidad en nuestro mercado. A fin de reducir el impacto ambiental y los costos de la limpieza es importante saber que el R141B puede ser reciclado y rehusado, mediante un simple proceso. Los sólidos e impurezas liquidas de alto punto de ebullición que contenga pueden ser eliminadas fácilmente. Calentando el solvente a 32C ya habrá alcanzado su punto de ebullición y luego con un enfriamiento moderado podremos condensar el vapor obteniendo así nuevamente solvente apto para la limpieza.
FIGURAXX- RECICLADO DEL R141B
7.4 EVACUACION Y CARGA Un sistema de refrigeración solo debe contener como hemos dicho anteriormente, refrigerante en fase liquida o gaseosa y aceite si contenido de humedad. Todo otro contenido debe ser considerado un contaminante y los contaminantes den ser removidos. El equipo necesario para la evacuación consiste en: Bomba de vacío Vacuómetro para medirle vacío alcanzado Manifold completo Es esencial el uso de medidor de vacío (vacuómetro) ya sea analógico o digital a fin de verificar adecuadamente el vacío alcanzado. A fin de comprender la importancia de hacer buen vacío para eliminar la humedad del sistema es útil recordar cual es el concepto de vacío y la relación entre temperatura de ebullición y presión. Para una substancia pura como por ejemplo el agua, la temperatura de ebullición a una presión determinada es lo que conocemos como temperatura de saturación a dicha presión. La presión a la cual el agua se evapora a una temperatura dada es la presión de saturación a esa temperatura. En el siguiente grafico vemos como a medida que se reduce la presión, la temperatura de ebullición es más baja. Por lo tanto si se desea remover la humedad de un sistema de refrigeración, queda claro que debemos reducir la presión porque así se producirá el paso de la humedad de líquido a vapor facilitando su extracción.
FIGURAXX- GRAFICO PRESION/TEMPERATURA
Siempre se debe evacuar un sistema:
Si reemplazamos componentes (compresor, condensador, filtro secador, evaporador etc.) El sistema no tiene refrigerante. Si hay evidencia de contaminac ión.
Habitualmente se manejan varios sistemas de unidades de presión que pueden llevar a confusión. La siguiente tabla de conversión puede ser útil. Las presiones por debajo de la presión atmosférica se denominan vacío parcial. El vacío absoluto es oPa (Pascal)
FIGURAXX- Unidades de presión
Para evacuar y deshidratar un sistema se deben seguir los siguientes pasos:
Testear la integridad presurizando con nitrógeno Cerrar luego la provisión de nitrógeno y chequear si se mantiene la presión (el tiempo depende del tamaño del sistema, como mínimo 15minutos) Si la presión se reduce es porque hay fugas que deben ser halladas y reparadas. Si la presión se mantiene, esto indicara que el sistema es estanco, es decir no tiene fugas y podemos proceder a desconectar el nitrógeno y conectar la bomba de vacío. Prender la bomba de vacío y esperar hasta que un adecuado nivel de vacío sea alcanzado. Una vez alcanzado el nivel de vacío adecuado, parar la bomba y durante aproximada mente media hora en sistemas pequeños, verificar si el vacuómetro no indica una elevación de la presión interna. Si la presión se eleva puede indicar la presencia de alguna fuga o bien de humedad en el sistema y se debe continuar evacuando. Si aun así el vacío no se alcanza o no se mantiene esto indicara que existe fuga en el sistema y el proceso de chequeo de estanqueidad deberá ser repetido para luego proceder nuevamente a evacuar. Si en cambio el nivel de vacío se mantiene constante durante el tiempo estipulado esto indica que el sistema ha sido correctamente evacuado, está seco y libre de fugas, por lo tanto a continuación se puede proceder a cargar.
FIGURAXX- VACIO
Recuerde que la bomba de vacio que utilice para evacuar sistemas con R410a deberá tener un dispositivo (trampa de aceite) para evitar que el aceite de la bomba (mineral) se mezcle con el aceite del sistema (sintético). Una vez efectuadas las reparaciones, estando el sistema limpio, sin perdidas y habiendo efectuado un buen proceso de vacío, se puede proceder a la carga del refrigerante. Los sistemas de aire acondicionado en general tienen puertos de servicio que serán los que se utilizaran para efectuar verificaciones, evacuar y cargar. Los equipos aire del tipo ventana y portátil muchas veces no tienen estos accesos para servicio por lo cual se deberá acceder mediante herramienta de acceso. El buen funcionamiento del equipo dependerá de que su carga sea lo más exacta posible. Una carga exacta de refrigerante asegura:
Protección para el compresor y por ende mayor vida útil del sistema. Adecuada eficiencia frigorífica Adecuada eficiencia energética.
La cantidad de refrigerante es determinada por los componentes del sistema, y en los sistemas splits por la longitud de la cañería de refrigera nte que vincula la unidad interior con la exterior. La carga es especificada por el fabricante del equipo, por lo tanto debemos dirigirnos al manual del equipo y/o a la placa de la unidad exterior para conocer la cantidad de carga de un sistema. Los sistemas de aire ya vienen de fábrica con la carga correcta de refrigerante. La carga es para aplicaciones de tipo standards, es decir en el caso de los splits para distancias entre unidad exterior e interior generalmente de entre 5 y 8 mts, dependiendo del fabricante.
Ocasionalmente, cuando los largos de cañerías sean mayores se deberá ajustar la carga, midiendo por peso con balanza el adicional indicado en el manual del fabricante o bien por el método de sobrecalentamiento para unidades con capilar o el de subenfriamiento para unidades con válvula de expansión termostáticas. La cantidad a agregar dependerá del largo adicional de la cañería y generalmente viene indicado en los manuales de instalación. En estos casos no será necesario el agregado de aceite. . Los pasos a seguir para el procedimiento de carga por sobrecalentamiento son: Verificar el correcto flujo de aire ya que este tendrá efecto en las presiones del sistema-. Con las válvulas abiertas, conecte el manifold a los puertos de servicio.(cuide purgar las mangueras) Haga que el sistema funcione durante 10 minutos aproximada mente, hasta que las presiones se estabilicen. Coloque un termómetro de contacto en la superficie de la cañería de succión cerca de la válvula de servicio .de la unidad condensadora, asegurando que haga buen contacto y que su sensor este aislado de la temperatura exterior. Lea y registre la presión de succión que le mostrara el manómetro Mediante la tabla de P/T del refrigerante que esté utilizando, o bien mediante manifold , ubique la temperatura de saturación de succión Lea y registre la temperatura de succión. Determine el sobrecalentamiento (temperatura de la línea de succióntemperatura de líquido saturado) Ajuste la carga si es necesario para alcanzar las especificaciones del fabricante mediante el agregado de refrigerante para reducir el sobrecalentamiento, o recuperando refrigerante para elevar el sobrecalentamiento. Las tablas con los valores recomendados son normalmente provistas por el fabricante. El procedimiento de carga por subenfriamiento es el siguiente: En equipos con válvula de expansión termostática no es posible aplicar el método del sobrecalentamiento ya que esta válvula controla la cantidad de refrigerante que ingresa al evaporador manteniendo constante el sobrecalentamiento. Observaremos por lo tanto el condensador y la línea de líquido para verificar la corrección de la carga.
Verificar el correcto el flujo de aire ya que este tendrá efecto en las presiones del sistema. Verificar y registrar las presiones de operación conectando un manifold en los puertos de las válvulas de servicio de succión y de descarga. Medir y registrar la temperatura ambiente. Medir bulbo seco y húmedo del aire que ingresa a la unidad interior en el conducto de retorno. Esto es útil para determinar la carga del evaporador y por ende incide en las presiones del sistema. Medir y registrar la temperatura de la línea de líquido colocando una sonda sobre la línea de líquido a aproximada mente 15cm de la válvula de Servicio. Medir presión del lado de descarga en l válvula de servicio.
Con la tabla de P/T del refrigerante obtenga con la presión del lado de descarga, la temperatura de saturación correspondiente. Luego determine el subenfriamiento restando la temperatura de la línea de líquido a la temperatura de saturación en el condensador Ajuste la carga si es necesario para alcanzar las especificaciones del fabricante teniendo en cuenta que si el subenfriamiento es muy alto hay exceso de carga y deberá recuperar y si el subenfriamiento es muy bajo debe agregar refrigerante.
El método más exacto para la carga de un sistema en la tarea de servicio es cargar por peso mediante el uso de balanza de carga. La cantidad de carga y el tipo de refrigera nte en general es informada por el fabricante en el manual del equipo o en la etiqueta de la unidad condensadora.
FIGURAXX- CARGA POR PESO CON BALANZA
Los blends son mezclas de diferentes componentes. En los os blends zeotrópicos como los de la serie 400, si son cargados en fase gaseosa, el componente con la presión de vapor más alta será cargado en mayor proporción que el otro componente. Por lo tanto la carga en fase liquida es el método adecuado para estos blends. El fraccionamiento o separación en sus componentes puede ocurrir si el refrigerante es removido del envase como vapor. La performance del sistema se verá afectada dependiendo de cuan relevante es el fraccionamiento y también el refrigerante remanente en el envase sufrirá cambios de composición, inutilizándose. A diferencia del R22, los refrigera nte zeotrópicos como el por ejemplo el R407 y el R410A deben ser cargados en estado líquido para evitar su fraccionamiento. A diferencia de los refrigerantes puros, los blends al estar integrados por varios componentes y dependiendo de su deslizamiento (conocido como glide) son susceptibles de fraccionarse. El deslizamiento del R410A es menor por lo tanto se comporta como un refrigerante casi azeotrópico, motivo por el cual se pueden realizar recargas parciales.
Cuando cargue un sistema en fase liquida la garrafa de refrigerante si es que no tiene sistema de pescador o tubo para líquido deberá ser colocada en posición invertida. El R410A se debe cargar por ende en fase liquida en la parte de alta si el sistema esta vacío y si solo ajustamos carga por la parte de baja del sistema operando. Con el tanque de refrigerante invertido se conectara la manguera de servicio del manifold a un dispositivo restrictor (también llamado cargador de líquido) y luego a la válvula de servicio de succión para cargar el sistema. La entrada del refrigerante al sistema se ira produciendo lentamente y con un flujo restringido evitando el fraccionamiento del refrigerante y daños al compresor del sistema. Usar este dispositivo restrictor para la carga en líquido es recomendable y facilita la tarea. No obstante también se puede efectuar la restricción en forma manual abriendo y cerrando a intervalos regulares la manivela del manifold del lado de baja.
FIGURAXX- RESTRICTOR
El adaptador restrictor se conecta a la garrafa Protege el compresor ya que reduce el flujo de líquido
MODULO 8
8. MANEJO DE LOS REFRIGERANTES 8.1. RECUPERACION Y RECICLADO.- SU IMPORTANCIA 8.2 HERRAMIENTAS. 8.3 PROCEDIMIENTOS. 8.4 TANQUES DE REFRIGERANTE- RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD 8.5 CENTROS DE RECICLADO Y PROCESAMIENTO DE REFRIGERANTES EN ARGENTINA.
8.1 RECUPERACION Y RECICLADO- SU IMPORTANCIA . Los refrigerantes usados en refrigerac ión del tipo CFCs , así como los HCFCs, al ser liberados a la atmosfera, son la mayor causa de daño a la capa de ozono. Asimismo los HFCs (ejemplo R410A) al ser liberados a la atmosfera contribuyen al calentamiento del planeta. Por lo tanto la recuperación y reciclado de estos refrigerantes, así como la contención de fugas en los equipos son de vital importancia para la vida en nuestro planeta. El venteo de refrigerantes en el área de trabajo impide la adecuada detección de las fugas que pudiera tener el sistema debido a la contaminación del ambiente. Por lo tanto la recuperación de refrigerantes mejora la calidad del trabajo. Recuperando se evitan costos innecesarios por la reposición de refrigerante mejorando la ecuación económica del servicio. Por último y no menos importante la recuperación de refrigerantes mejora la imagen de la empresa ante nuestro cliente. Este es un tema que de ahora en más debería ser cuidado ya que la Responsabilidad Social Empresaria (RSE) importa cada vez más al consumidor.
8.2 HERRAMIENTAS Las herramientas necesarias serán las siguientes, dependiendo del sistema en el que vaya a recuperar:
Recuperador de refrigerante con o sin interruptor de llenado de tanque. Tanques de recuperación. Balanza Manifold Pinza de acceso Otras herramientas de mano.
El recuperador es utilizado para extraer el refrigerante del equipo de aire y envasarlo en un tanque de recuperación. El recuperador debe ser adecuado para el tipo de refrigerante a recuperar.
Se debe chequear si el recuperador es adecuado para el trabajo con refrigerantes de altas presiones como el R410A. Muchos de los recuperadores actualmente en uso no lo son Los tanques de recuperación son envases especialmente dedicados a esta función, marcados con código de color (amarillo/gris) Utilice tanque adecuados al tipo de refrigera nte a recuperar. Recuerde que la cantidad máxima de refrigerante a ser colocada en cada tanque dependerá del tipo de refrigerante y la temperatura. Evacue los tanques vacíos hasta -0.1MPa con la bomba de vacío a fin de garantizar que no contendrán no condensables.
FIGURAXX- Tanque para recuperación
Los tanques de recuperación deben ser adecuados para las presiones del R410A y responder a la norma DOT 4BA400 y DOT BW400 La balanza se utiliza para pesar el tanque y controlar que no se sobre llene. Si el recuperador tuviera protección por sobrellenado y se usara en conjunción con tanques de recuperación que tengan la misma protección, entonces no necesitaremos la balanza
FIGURAXX- Recuperación Con balanza
FIGURAXX- Recuperación con protección por sobrellenado
El manifold se utiliza para conectar la unidad de recuperación al equipo del cual se recuperara el refrigerante. Sirve para monitorea r la presión del refrigerante. Es recomendable utilizar mangueras con válvula de cierre tipo bola a fin de evitar pérdidas accidentales de refrigerante. La mayoría de los manifolds no vienen con manguera con válvula bola, pero se puede agregar el set de válvulas de cierre.
FIGURAXX- Manifold y mangueras con válvula bola
Las presiones del R410A son 1,6 veces mayores que las del R22 a la misma temperatura por lo cual se debe utilizar un conjunto de manómetros o manifold dedicado, con manómetros y mangueras adecuadas al trabajo con esas presiones y si fuera necesario conexiones adecuadas para este refrigerante La pinza de acceso es utilizada para acceder al sistema en aquellos equipos que no tienen conexión de servicio.
FIGURAXX- Pinza de acceso
8.3. PROCEDIMIENTO El refrigerante en estado líquido puede quemar la piel por lo tanto siempre se debe utilizar los siguientes elementos de seguridad personal:
Anteojos de seguridad Guantes resistentes a los químicos. Pantalones largos y manga larga.
En algunos casos y dependiendo de las características del área de trabajo también podrán utilizarse:
Casco protector Chaleco Calzado de seguridad
FIGURAXX- Elementos de se guridad personal
Las siguientes condiciones referentes al ambiente donde se efectuara la recuperación deben ser tenidas en cuenta:
Evite la recuperación en lugares donde no haya ventilación o bien ventile el área donde recuperara. Evite efectuar recuperación en lugares donde haya presencia de gases inflamables. Evite recuperar en lugares donde el sol impacte directamente en el área de trabajo y las temperaturas sean mayores a 40 Grados.
Se deben revisar todas las herramientas de recuperación antes de comenzar el trabajo. Ponga especial atención en la revisión del equipo de recuperación, manómetros y mangueras, sobre todo si hace mucho tiempo que no se utilizan. Revise lo siguiente: Enchufe y cable del equipo recuperador. Tanque de recuperación-No lo use si presenta corrosión o válvulas dañadas Mangueras. Evite las excesivamente usadas, rotas o craqueladas. Los conectores y sus sellos – Cambie los orines en caso necesario. Manómetros- Revise si no están dañados y recalibre. Recuerde que todas las medidas de seguridad anteriormente indicadas para cualquier proceso de recuperación son críticas cuando se trabaja con refrigerantes de altas presiones como el R410A Algunos sistemas de refrigeración y aire acondicionado tienen puertos de servicio y acceso. En caso de que no haya puertos de acceso deberemos utilizar la herramienta para pinchado de caño. Los acondicionadores del tipo ventana, dependiendo de su marca y año de fabricación, mayormente no tienen válvulas de acceso. Como en el caso de los refrigeradores son cargados por el tubo de proceso por lo tanto será necesario utilizar la herramienta para pinchado de caño. Esta herramienta consiste en una pinza provista de una guja para el pinchado del caño y una conexión para la manguera de recuperación. En caso de no contar con esta herramienta se podrá usar una llave pinche para lo cual deberemos seleccionar la adecuada al tamaño del caño.
FIGURA XX – Herramientas de acceso
La unidad exterior de la mayoría de los sistema de aire del tipo split esta equipada con al menos un puerto de acceso.
FIGURA XX- VALVULA DE SERVICIO
Si no hubiera puerto de acceso accederemos pinchando la cañería con la herramienta anteriormente descripta. Antes de acceder a un sistema debemos recordar que la presión del gas en cualquier sistema puede causar daños importantes al operador y se debe poner especial cuidado al trabajar con refrigerantes de altas presiones como el R410A. Recuerde poner el equipo en funcionamiento por algunos minutos (5 a 15 dependiendo de la cantidad de refrigerante) antes de efectuar la recuperación. Esto facilitara la tarea. Existen varios métodos para la recuperación: Recogiendo el refrigerante en la unidad condensadora a fin de recuperar luego en fase liquida.
FIGURA XX- Esquema de conexión
Por el método de push-pull que permite recuperar grandes cantidades en fase liquida rápidamente
FIGUURA XX- Esquema de conexión
Recuperando en fase liquida y gaseosa. El refrigerante es recuperado, comprimido y condensado por el equipo recuperador y luego descargado en el tanque de recuperación.
FIGURAXX- Esquema de conexión.
Recuperación por el método de sub. cooling. Este método es utilizado a fin de reducir la presión y temperatura en el tanque de recuperación.
FIGURAXX- Esquema de conexión.
Una vez conectadas las mangueras al manifold, unidad de recuperación y equipo de aire, procederemos a recuperar el refrigerante. Una vez finalizada la recuperación se deberá seguir las instrucciones del manual de usuario del recuperador a fin de efectuar una autolimpieza y desconexión del mismo. El procedimiento de conexión, autolimpieza y desconexión puede variar dependiendo de la marca de recuperador utilizado. Por este motivo siempre se debe leer detenidamente el manual del equipo. Recuerde que al recuperar R410A o R407C en fase gaseosa, la recuperación puede volverse muy lenta debido a la elevación de la presión en el tanque de recuperación. Estos refrigerantes son mezclas de R32 y otros compuestos. La presión del R32 es mayor que la de las mezclas (R410A o R407C). Al recuperar en fase gaseosa el R32 será recuperado primero debido a su bajo punto de ebullición. Por lo tanto se recomienda la recuperación en fase liquida hasta donde sea posible y luego proceder con la fase gaseosa. y el monitoreo constante de la presión en el tanque de recuperación. En la medida de lo posible el recuperador y los tanques deberían mantenerse a la sombra y en áreas ventiladas. Enfriar el tanque de recuperación con un paño mojado o rociando agua. Si la presión del tanque se eleva recurra al método de recuperación por Sub cooling.
8.4 TANQUES SEGURIDAD.
DE
REFRIGERANTE-
RECOMENDACIONES
DE
En el manejo seguro de los envases que contengan refrigerantes, se deben respetar las siguientes indicaciones:
Conserve siempre en el envase la etiqueta que indica el tipo de refrigerante. Almacene siempre los envases parados. Almacene los envases en lugares secos, bien ventilados y lejos de áreas con riesgo de fuego. No exponga los envases a fuentes directas de calor como por ejemplo radiadores. No repare ni modifique los envases o sus válvulas. Siempre traslade los cilindros en forma adecuada. Nunca los haga rodar por el piso. Si el cilindro fuera del tipo rellenable evite la entrada de aceite, agua u otras substancias. Nunca rellene envases descartables. Si por algún motivo fuera necesario calentar el envase, siempre hágalo con agua o aire caliente a una temperatura que no exceda los 40º C. Siempre pese el envase para comprobar si está vacío; la presión del cilindro no es una exacta indicación de la cantidad de refrigerante que hay en su interior. Si va a recuperar refrigerantes debe siempre hacerlo en envases rellenables dedicados a este fin y con un recuperador diseñado para la recuperación del refrigerante indicado. Nunca almacene envases conteniendo en el hogar ni en áreas residenciales. Siempre utilice áreas especialmente dedicadas para almacenamientos de estas substancias y hágalo dentro de jaulas cuando la cantidad almacenada así lo amerite. Estas áreas deben estar marcadas con carteles que indiquen que son áreas restringidas para el acceso solamente de personal autorizado. Nunca almacene en sótanos o en áreas de difícil acceso. Cuide que no se produzca en estas áreas electricidad estática. Pisos antiestáticos son recomendables. Detectores de ambiente con sus debidas alarmas deben ser colocados en el área de almacenamiento. Vías de evacuación deben estar señalizadas.
Los tanques de recuperación deben ser adecuados para las presiones del R410A y responder a la norma DOT 4BA400 y DOT BW400. Como para cualquier otro refrigerante los tanques no deben ser expuestos temperaturas mayores a los 40 grados.
8.5 CENTROS DE RECICLADO Y PROCESAMIENTO DE REFRIGERANTES EN ARGENTINA El venteo de refrigerantes daña el medioambiente y contamina el área de trabajo. La recuperación debe ser una práctica habitual del servicio.
