Conocer el funcionamiento de estos dispositivos permitirá extraer con éxito los gases y sustancias contaminantes de las tuberías de los equipos de refrigeración y aire acondicionado, lo cual ayudará a reducir la presión del sistema.
Su funcionamiento se define por la velocidad en el bombeo y la cantidad de gas evacuado por unidad de tiempo. Las principales características de estos equipos son la presión mínima de entrada y el tiempo necesario para alcanzar dicha presión. Ambos factores no dependen necesariamente del tipo de bomba, sino de la tubería a evacuar.
Proceso de alto vacío Lograr un alto vacío en un sistema de refrigeración utilizando una bomba es la única forma de asegurarse de que éste se encuentra completamente seco, sin gases no condensables y fugas. El propósito de hacer el vacío es remover los gases no deseados que crean presión en el sistema como:
Humedad
Nitrógeno
Argón
Dióxido de carbono presente en el aire que respiramos
Estos gases tienen puntos de ebullición tan bajos que, para cualquier condición de trabajo que el sistema de refrigeración pudiera tener, permanecerán en forma de gas. Asimismo, son incapaces de condensarse dentro del equipo, a diferencia de los refrigerantes. Al no poder realizar esta acción ocupan espacio dentro del condensador, lo cual evita que se libere el calor que transporta el gas refrigerante. Esto tiene un grave impacto en las condiciones de funcionamiento del sistema, lo que provoca:
Alto consumo de energía
Alta temperatura en la descarga del compresor, que además hace que los refrigerantes halogenados pierdan su estabilidad térmica
Alta temperatura en el lubricante hasta que se colapsa
De cada 10 compresores que fallan en campo, 6 o 7 lo hacen por funcionar en las condiciones antes descritas, en promedio
La humedad también tiene efectos devastadores en el sistema de refrigeración:
Formación de hielo en la válvula de expansión, en el tubo capilar y en el evaporador
Corrosión
Partes internas del compresor se cobrizan
Daño químico en el aislante del motor del compresor y a otros componentes del sistema
El lubricante se hidroliza
Formación de lodos en el sistema
El vacío es un proceso que debe ejecutarse cada vez que tenemos que abrir el sistema de refrigeración o de aire acondicionado. La bomba de vacío elegida para ello tiene que ser de doble estado, para poder llegar a los vacíos adecuados:
500 micrones para lubricante alquilbenceno
250 micrones para lubricante polioléster
Estas lecturas deben llevarse a cabo con un vacuómetro electrónico y no con el manómetro de baja presión del manifold de servicio.
La mejor selección Las bombas de vacío se eligen tomando como referencia las toneladas de refrigeración del sistema, a razón de 7 toneladas por cada cfm (pie cúbico por minuto) de la bomba. Es decir, una de 4 cfm tiene la capacidad de deshidratar un sistema de 28 toneladas de refrigeración. El tiempo que toma hacer vacío varía según la altura sobre el nivel del mar a la que se trabaje, la temperatura ambiente a la que está expuesto el sistema, la longitud, qué tan húmedo está el sistema y el diámetro de las mangueras.
Si utilizamos las mangueras de ¼” que tienen los manómetros de servicio estaremos haciendo vacío a una velocidad de 1.7 cfm, aunque nuestra bomba sea de 4 cfm. Si queremos utilizar toda la potencia, entonces es necesario emplear una manguera, cuyo diámetro interior sea idéntico al puerto de aspiración más ancho de la bomba. Además de las anteriores, se puede recurrir a la manguera de ” de goma, o también usar una manguera metálica de acero para hacer vacío.
Para alcanzar un correcto vacío, ASHRAE recomienda evacuar a menos de 1,000 micrones, y una vez aislado, el sistema no debe subir por encima de los 2,500 micrones durante varias horas.
Mantenimiento Cada bomba de vacío es diferente y cuenta con características especiales; sin embargo, todas necesitan mantenimiento y limpieza. Una que esté constantemente en uso necesitara de mayor atención.
Las inspecciones periódicas se deberán hacer cada bimestre, o por lo menos anualmente, según la clase y el uso de servicio. Mientras la bomba tenga un uso periódico, el mantenimiento será más frecuente. La revisión tendrá que ser completa y deberá incluir un chequeo de las partes que giran y las estacionarias, así como los componentes que se encuentran expuestos a los daños causados por la corrosión.
Es necesario estar al pendiente del nivel de aceite que marca en el cárter, ya que el aumento provocará un mal funcionamiento y la saturación de los filtros coalescentes.
Para verificar que la bomba funcione correctamente, ésta deberá estar en marcha y en vacío. Además, es necesario cambiar el aceite especial cada 1,000 horas o cuando pierda el color original.
En caso de que aspire constantemente vapores ácidos durante su funcionamiento, es importante que el cambio sea más seguido. Si no se realiza constantemente, el aceite corroerá su interior.
Para hacer un lavado interno de la bomba, es indispensable aplicar aceite limpio e introducirlo lentamente por la aspiración. En tanto que, al desarmarla, hay que tomar en cuenta los siguientes puntos:
La tubería auxiliar debe desconectarse sólo en los puntos en los que sea necesario para retirar una parte, excepto cuando se tenga que desmontar la bomba de la base
Después de haber desconectado la tubería, debe amarrarse un trapo limpio en los extremos o aberturas del tubo para evitar la entrada de cuerpos extraños
Emplear siempre un extractor para quitar el acople del eje
Las camisas del eje poseen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotación del eje
Después de desarmar la bomba Antes de hacer la inspección, hay que limpiar las partes minuciosamente. Los residuos gomosos y espesos pueden removerse a vapor. Los depósitos de sustancias extrañas se eliminan por medio de un chorro de arena, trabajo que se realiza cuidadosamente para que no forme huecos ni dañe las superficies labradas de la máquina.
Reensamblaje Las tolerancias entre las partes giratorias y las estacionarias son muy pequeñas y debe manipularse con el mayor cuidado para ensamblar adecuadamente sus partes, a fin de conservar estas tolerancias.
El eje debe estar completamente recto y todas las partes absolutamente limpias. Un eje torcido, mugre o lodo en la cara del eje impulsor, o sobre la camisa de un eje puede ser causa de fallas o daños en el futuro, por lo que hay que estar atentos para prevenir o solucionar estos problemas.
Los impulsores, las camisas del espaciador y las del eje constituyen un ensamblaje resbaladizo bastante ajustado, por lo que deberá aplicarse una pasta delgada de aceite al ensamblar las partes del mismo.
Componentes externos
Carcasa de aluminio liviano y duradero
Mango con cubierta plástica para evitar deslizamiento
Puerto de acceso para llenado de aceite
Válvula de drenado en la parte inferior para fácil limpieza y cambio de aceite
Base de metal con caucho para asegurar estabilidad
Aletado para disipar el calor
Mirilla de cristal para indicar el nivel de aceite
Válvula de cierre rápido
Cierre rápido a ¼” de vuelta
Aísla la bomba del sistema que se está probando por si tiene fugas
Incluye puertos de ¼”, 3/8” SAE y adaptador 1/2” ACME
Presente en los modelos: VA-15N, VA-30N, VA-50N, VA-80N, VA-100N y VA-120N
Puerto de descarga vapor
Componentes Externos Bomba De Vacío
Componentes internos
Cartucho con rodamiento que reduce las altas temperaturas y extiende la vida útil
Filtro para prevenir el paso de partículas de aceite
Partes maquinadas y ensambladas de manera precisa para un vacío profundo
Tornillos que ensamblan el mecanismo de vacío para ajuste perfecto
Protector térmico interno
Componentes Internos Bomba De Vacío
Protector Térmico Interno
Tornillo cruzado
Cubierta de ventilador
Ventilador
Cubierta del motor
Cojinete
Tornillo cruzado
Rotor de motor
Fuente de alimentación
Cables de alimentación eléctrica
Cojinete
Interruptor centrífugo
Boquilla aislante
Cubierta plástica del mango
Tuerca
Mango
Capacitor
Cubierta de ensamble
Casco de motor
Tornillo
Cubierta de caballete
Puerto de llenado de aceite
Sellador
Puerto de entrada
Caballete
Cuerpo de bomba
25-1. Aspa rotatoria
25-2. Aspa rotatoria de resorte
Tablero del casquillo
Entrada de vacío
Cárter de aluminio
Cristal de visibilidad
Tapa de aceite
Sellador
Tornillo
Sellador
Tornillo
Pies de hule
Tornillo
Base
Referencias:
Danahé San Juan y Marco Antonio Dueñas (2018, enero 17). La bomba de vacío. Cero Grados Celsius.
La Humedad es uno de los problemas que debemos enfrentar, ya sea en los sistemas de refrigeración, aire acondicionado estacionario y aire acondicionado automotriz. En algunos sistemas o equipos se tiene instalado en las tuberías accesorios como protecciones o sensores, los cuales actuarán para proteger el equipo, como el presostatos de baja presión, accesorio que tiene como función principal de proteger al sistema si tuviera baja presión de succión del refrigerante, evitando así que el equipo siga operando y pueda succionar la humedad al sistema. (más…)
La herramienta más adecuada para hacer el vacío de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado es una bomba confiable, también hay otras herramientas que ayudarán a realizar el proceso de evacuación de una manera mas eficiente.
En muchas ocasiones, no le damos la importancia de hacer el vacío en los sistemas de refrigeración o aire acondicionado para extraer la humedad o gases no condensables como el aire. Es común ver que cuando se instala un equipo de aire acondicionado tipo mini split, sólo purgamos las tuberías con el mismo refrigerante, o hacemos el vacío con los compresores herméticos utilizados para los refrigeradores domésticos. Este tipo de compresores no son bombas de vacío, lo cual resulta en una mala práctica.
Es muy importante hacer el vacío en los sistemas ya que permite confiar en la buena operación del sistema, evita altas presiones de trabajo (sobre todo en el condensador), tiene un bajo consumo de amperaje al tener mayor transferencia de calor en el condensador, y existe una buena capacidad del refrigerante al cambiar de estado (vapor – líquido – vapor). Para hacer un mejor vacío utilice el menor número de mangueras para conseguir una velocidad máxima de evacuación.
Otra opción es utilizar medidores electrónicos o análogos de vacío, llamados vacuómetros, este tipo de herramienta nos permite saber cuándo ya el equipo está deshidratado y se ha hecho un vacío.
Se recomienda que la evacuación sea por debajo de 1,000 micrones de vacío, (igual a .039 pulgadas de mercurio). Una medición no se puede hacer con un indicador mecánico o como se acostumbra “por un determinado tiempo”, o con el sonido de la bomba. La herramienta que puede ver lecturas de vacío puede ser un medidor electrónico o análogo de vacío o manómetros. Con un medidor de vacío, el técnico podrá ser testigo de que el sistema está libre de aire, humedad y no condensables.
Es aconsejable sustituir el aceite de la bomba de vacío para no dañar los componentes internos de la bomba, además de que retenga la humedad si es que el sistema está contaminado, con alta humedad, es necesario buscas la información del fabricante, para determinar los cambios de aceite de la bomba de vacío.
Utilizar la bomba de vacío nos permite efectuar
las buenas prácticas de refrigeración.
Algunos fabricantes de bombas de vacío señalan los cfm para la capacidad de extraer la humedad o no condensables:
1,3 cfm: para sistemas hasta 5 TON.
6,0 cfm: para sistemas hasta 50 TON.
4,0 cfm: para sistemas hasta 25 TON.
12,0 cfm: para sistemas hasta 65 TON.
La mejor referencia para hacernos de una herramienta útil como lo es bomba de vacío es la descripción que nos hace el fabricante del equipo.
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Seguramente más de un cliente te ha preguntado: “¿Qué es un aire acondicionado inverter?, ¿sabes lo que es? De acuerdo a uno de los fabricantes más prestigiados de equipos de este tipo: “Un inverter es un sistema que controla la velocidad del motor eficientemente para que de esta manera exista un menor gasto de energía”.
Los aires acondicionados “con inverter” y “sin inverter” controlan la temperatura de la habitación de la misma forma: enfriando cuando la temperatura de la habitación es más alta que la temperatura predeterminada, y calentando cuando es más baja.
La diferencia que hace el inverter comparado con un aire acondicionado tradicional está en el motor. El motor de un aire acondicionado sin inverter tiene una velocidad constante y simplemente se apaga y se prende cada vez que la temperatura tiene que ser ajustada.
Mientras que el motor de un aire acondicionado con inverter ajusta la temperatura cambiando la velocidad del motor sin tener que apagarlo y prenderlo repetidamente.
Comparando estos 2 tipos de motores podemos observar que un aire acondicionado con inverter puede ahorrar hasta 30% más energía que uno sin tecnología inverter.
Para poder entender esto más fácil vamos a imaginarnos a 2 personas corriendo:
Uno correrá muy rápido y luego se detendrá a descansar y luego seguirá corriendo antes de detenerse a descansar de nuevo y repetirá esto unas cuantas veces mientras que la otra persona correrá un poco más lento pero nunca se detendrá a descansar, manteniendo siempre una velocidad constante.
Al final, de los 2 corredores, el primero se sentirá más cansado que el segundo, ya que la persona utiliza más energía para iniciar a correr repetidamente.
Lo mismo ocurre con los motores que no cuentan con inverter. Al estar prendiendo el motor repetidamente, se gasta más energía, generando un mayor consumo de electricidad.
Por último te comentamos que la mayoría de los aires acondicionados en el mercado Mexicano y de América Latina funcionan con gas refrigerante Genetron AZ20 (R410A) el cual Quimobásicos maneja en toda su red de distribuidores a través de la región, ¡consulta con tu distribuidor más cercano por su asesoría cuando te toque trabajar con estos equipos!
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A nuestro país están llegando cada vez más equipos con gas refrigerante R410A, y para su servicio e instalación es recomendable usar los manómetros especialmente diseñados para este gas de alta presión R-410A.
Muchos de nosotros utilizamos los manómetros convencionales y los usamos indistintamente para todo tipo de equipos, con la excusa de hacerlo “por practicidad”.
LOS MANÓMETROS
Es muy común que usemos los mismos manómetros para distintas tareas: ya sea que revisemos un aire acondicionado con R22, chequemos las presiones de un refrigerador que funcione con R 134a o bien para realizar la carga de refrigerante a ‘racks’ de refrigeración con R 404A; en todos estos casos no tendremos problema alguno al hacerlo dado que las presiones de estos equipos (debido al tipo de gas que usan) se encuentran dentro de los mismos parámetros de medición.
Los manómetros para R410A no son los mismos que para los casos anteriormente mencionados, a continuación te hacemos unas recomendaciones de la herramienta específica para usarse en equipos del gas refrigerante R410A, esto es lo que hay que verificar con el fabricante de los manómetros:
Características de los Manifold diseñados con especificaciones óptimas para el manejo de Gas Refrigerante R410A:
800 PSIG en el lado de alta
500 PSIG en el lado de baja
Mangueras diseñadas para R 410A, debemos notar que en algunos casos las tres mangueras son de color negro, esto se debe a que el material con que están fabricadas asegura las presiones de trabajo necesarias.
EL TANQUE DE RECUPERADO
De similar manera, para recuperar el refrigerante residual se debe tener un tanque de recuperado.
Este tanque de recuperado debe cumplir con la especificación de presión de trabajo de por lo menos 400 PSIG (DOT 4BA400 o DOT 4BW400) y una configuración de válvula de alivio de por lo menos 600 PSI.
El no utilizar el cilindro adecuado para esta tarea resulta extremadamente peligroso y compromete la seguridad personal y de los bienes tanto del técnico como del cliente.
El tanque de recuperado es una herramienta necesaria de todo técnico profesional y responsable pues garantiza que no se contamine el ambiente al no ‘ventear’ refrigerante a la atmosfera, además de que puede ser una forma de economizar pues en algunos casos este mismo refrigerante pudiese volver a ser utilizado.
En el tanque de recuperado que utilicemos para recuperar Gas Refrigerante R410A hay que tener en cuenta lo siguiente:
En algunos casos los tanques traen un sensor de recuperado para no exceder más del 80% del refrigerante que se desea recupera.
Debemos siempre de ETIQUETAR el tipo de refrigerante que contiene el tanque o cilindro de recuperado así como la cantidad y la fecha en la cual se recuperó.
No debemos de mezclar Gases Refrigerantes.
Debemos de mantener nuestros tanques de recuperado en un lugar fresco, limpio y sin humedad.
Por ningún motivo debemos exceder la capacidad de llenado.
Además de lo anterior es sumamente importante conocer y haber leído las especificaciones del fabricante del equipo, para estar al tanto sobre que otro tipo de cuidados se debe tener con el tanque con que estemos trabajando.
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