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Fugas de refrigerante
Es importante que dentro del mantenimiento que se realice en las unidades de refrigeración y AC, se contemple una inspección visual de las posibles fugas de refrigerante en el sistema.
Las fugas pueden estar presentes en la unión de tubería cobre soldada, o en la unión de roscas; también en sistemas con compresor semi-herméticos. Normalmente se ve en la tornillería de las cabezas del compresor, además en uniones de cobre, sistemas de unidad condensador, serpentín evaporador, y sistemas compactos como AC del tipo mini Split.
Podemos no dar importancia a estas manchas de aceite, pero la realidad es que la suma de las micro fugas, salen muy costosas ya que el refrigerante emana a la atmósfera y también se pierde lubricante del sistema. Por consiguiente, se convierte en contaminación ambiental: un efecto que hoy en día necesitamos erradicar.
La pequeña gota de aceite en la tubería o la mancha de la tubería de cobre o manguera de sistema AC Automotriz, nos da indicio a que algo anda mal, esto es porque se tiene una fuga muy pequeña de refrigerante y debe ser eliminada, no pretendamos siempre escuchar el ruido de una fuga de refrigerante, las micro fugas son muy costosas. La mancha o gota de aceite, es un factor que existe en todos los equipos y debemos prestar atención para minimizar la emanación del refrigerante.
Recuerda: todas las tuberías de los sistemas de refrigeración o aire acondicionado ya sea automotriz, estacionario, o refrigeración (cajas refrigeradas), deben estar libres de manchas de aceite, esto nos dará confianza de tener un sistema libre de fugas de refrigerante.
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Humedad en sistemas de Refrigeración
Humedad en sistemas de Refrigeración
En varias ocasiones se ha hablado sobre la importancia del proceso de vacío aplicado a los sistemas de refrigeración. Gracias al vacío, podemos depurar el sistema interno de impurezas que pueden dañar o disminuir la eficiencia y capacidad del refrigerante; y una de las impurezas más relevantes en nuestro ámbito es la humedad.
Muchos técnicos desconocen de forma parcial o total la forma correcta de ejecutar el proceso de vacío. Al omitir o hacer de forma incorrecta el proceso, nos atenemos a un mal funcionamiento de los equipos a los que les damos servicio, traduciéndose en visitas costos extras al momento en que los clientes exigen su garantía.
Uno de los principales errores cometidos al aplicar vacío a los sistemas de refrigeración, es utilizar equipos no aptos para el proceso tales como compresores que utilizamos como sustitutos a las bombas de vacío, o la utilización del mismo compresor del sistema de refrigeración para generar el vacío requerido. También solemos prescindir del equipo adecuado de medición de vacío correspondiente y lo sustituimos con el conteo del tiempo que la bomba de vacío lleva encendida.
Dicho lo anterior, podemos preguntarnos: ¿Qué sucede cuando dejamos rastros de humedad al aplicar de manera incorrecta el vacío al sistema?
Al existir humedad en el sistema existe la gran probabilidad de que se genere hielo en las partes internas del ciclo de refrigeración, principalmente el tubo capilar o válvula de expansión. Esto genera daños importantes a la unidad más cara de todo el sistema, el compresor.
Los dos síntomas principales son el exceso de refrigerante suministrado por la válvula, o la disminución o paro completo del suministro de gas por la válvula. Estos problemas ocasionan:
- Que la temperatura del aire o agua suministrado sea alta.
- El sobrecalentamiento excesivo del sistema o sobrecalentamiento inexistente.
- La presión de succión puede ser menor o mayor de lo recomendado.
- La presencia de líquido en el compresor.
Sin embargo, el principal problema ocurre con la presencia de aire y humedad. El aire y la humedad, al combinarse con los refrigerantes que contienen cloro o flúor, generan compuestos ácidos que deteriora los sistemas herméticos y semiherméticos; ocasionando problemas prematuros al motocompesor debido a su gran poder corrosivo. Adicionalmente, es importante comentar que los fabricantes de compresores no otorgan ningún tipo de garantía para problemas generados por presencia de humedad en el sistema.
Ahora que conocemos la importancia de eliminar la humedad y el aire de los sistemas de refrigeración, debemos prepararnos adecuadamente para realizar los procesos de vacío de manera correcta y con los equipos necesarios. En próximas entregas expondremos las buenas prácticas para la limpieza de sistemas de refrigeración por vacío.
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Tubos capilares en sistemas de refrigeración.
Los tubos capilares son dispositivos de expansión en sistemas de refrigeración pequeños, como el aire acondicionado residencial, refrigeradores domésticos, vitrinas de refrigeración de media temperatura comercial, enfriadores de botellón, etc.
Los refrigerantes, R22, R404A, R502, R134a, entre otros, siguiendo el ciclo normal de refrigeración, entrarán al capilar. Podemos señalar las medidas de capilares más comunes, que son de 1 a 6 metros de largo x 0.5 a 2 mm de diámetro. Estos datos deben ser de acuerdo a la capacidad del compresor y temperatura del sistema.
El capilar cumple dos tareas: reducir la presión del refrigerante líquido que sale del condensador hacia el evaporador y regular el flujo másico (la cantidad de líquido) del refrigerante que va hacia el evaporador para el efecto de enfriamiento.
De esta forma, si el vapor refrigerante no está completamente en forma de líquido, el flujo másico será reducido, teniendo por consiguiente un bajo enfriamiento y recalentamiento del refrigerante que llega al compresor. Por otra parte, si existiera exceso de refrigerante acumulado en el condensador, la presión y la temperatura en el condensador aumentarán y la capacidad en el evaporador disminuirá.
“Una vez que se ha definido bien un capilar, nuestro sistema trabajará eficientemente y con buena capacidad de enfriamiento”
La presencia de humedad dentro del sistema, residuos de sólidos, tubo capilar obstruido o doblado, podrá ocasionar variación del flujo refrigerante teniendo como resultado bajo desempeño del equipo. Por esta razón se debe tener cuidado en el manejo del capilar, estos deben estar tapados y se debe retirar el tapón apenas lo utilice. Las dimensiones son de acuerdo a su operación en el sistema; Por lo tanto, variaciones de temperatura de condensación o cambio de carga térmica reducen su eficiencia.
LA CARGA INSUFICIENTE DE REFRIGERANTE:
Este efecto traerá como consecuencia utilizar el evaporador parcial y menor capacidad de refrigeración.
LA CARGA DE REFRIGERANTE EXCESIVA:
La presión del condensador se elevará, sobrecargando la función del compresor y bajando la capacidad del condensador.
En algunos casos el refrigerante puede llegar líquido al compresor dañándolo.
Para sistemas que trabajan con 134a, como este refrigerante, posee un efecto de refrigeración superior al R12. Se reduce el flujo másico para una determinada capacidad. Como resultado, se necesita tener un diámetro interno menor o su largo de entre 10 a 20% más al mismo capilar del R12.
Para sistemas con refrigerante como el R 404A, que posee un efecto de refrigeración superior al R502, se reduce el flujo másico requerido para una determinada capacidad. Como consecuencia, el capilar necesita aumentar su largo hasta un 15% y su diámetro al mismo que el R502.
Aquí algunas tablas para selección del capilar. Esta información fue tomada del manual de buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado.
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Factores importantes de un refrigerante
Factores importantes de un refrigerante
En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre cómo funcionan los gases refrigerantes. Antes que nada tenemos que entender que un gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.
Esto nos lleva a la pregunta, ¿qué es y cómo se mide el calor?
– El calor es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor).
– Todo objeto tiene cierta cantidad de energía, esta energía es medida en BTUs (British Thermal Unit).
– La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura.
– Existen 3 tipos de energía: Potencial, Cinética, e Interna
Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia
La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo der material.
Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:
Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:
1. CAPACIDAD: El refrigerante debe de contar con la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas.
2. EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?
3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.
4. GWP (Global-warming potential): ¿Cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero? Nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.
5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante.
6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.
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Refrigerante Genetron® AZ20 (R410A). Razones para usarlo y su sistema de mantenimiento.
El refrigerante R410A, comercializado por Quimobásicos como Genetron® AZ20, fue desarrollado como la solución global a largo plazo para reemplazar a los refrigerantes que debilitan la capa de ozono, es una solución global para nuevos sistemas de aire acondicionado Residencial y Comercial unitario y bombas de calor. El Genetron® AZ20 (R410A) es una mezcla casi azeotrópica de HFC-32 y HFC-125, (50%/50% en proporción másica) con casi cero deslizamiento que permite un rendimiento predecible y es de fácil manejo y reciclaje. Millones de aires acondicionados que lo usan se han vendido en todo el mundo y más de 25 fabricantes de equipos ofrecen ahora la opción de sus sistemas con R-410A en su línea de productos.
Genetron® AZ20 (R410A) tiene una capacidad significativamente mayor y una presión moderadamente más alto del funcionamiento de sistemas que operan con Genetron® 22, por lo que NO es un reemplazo o retrofit para sistemas que operan con R 22. En esta situación un sustituto ideal sería el Genetron 407C o una alternativa más el Genetron® 422D; mucho dependerá las condiciones del equipo de aire acondicionado a reemplazar ya que las nuevas presiones de trabajo pudiesen dar como resultado una perdida de eficiencia.
A continuación enumeramos 5 Razones claves para el uso del Genetron® AZ20 (R410A):
- Una de las razones para elegir Genetron® AZ20 es porque tiene superior rendimiento de operación en comparación a otra alternativas.
- También debemos tomar en cuenta la muy alta confiabilidad de los sistemas que operan con R410A.
- Es un Gas Refrigerante considerado de nulo daño a la capa de ozono y de una eficiencia energética favorable.
- Es seguro de utilizar bajo condiciones normales.
- Costo favorable de operación.
Sugerencias para dar Mantenimiento a Sistemas con R410A:
- Se deberá de atender todas las recomendaciones de los fabricantes de equipos ya que su nueva presión de operación será alrededor de 60% superior a lo que estamos acostumbrados con sistemas R22.
- Consultar las publicaciones de carga de refrigerante así como las directrices de recuperado (Ver Tabla Presión Temperatura de Quimobásicos).
- Los manómetros deberán operar a 800 psig lado de alta y de lado de baja hasta 550 psig considerando el retardador. Además de ello, sin excusa, TODAS las mangueras deben estar clasificadas para 800 psig ó más.
- Los cilindros de recuperado deben de tener una capacidad de más de 400 psig de presión; un ejemplo sería un cilindro DOT 4BA400 o uno DOT 4BW400.
Los sistemas con gas refrigerante R410A utilizan lubricantes Polioléster (POE, por su abreviación), si el lubricante se debe añadir o sustituir consulte con el fabricante del equipo para los lubricantes aprobados, no todos los POE son intercambiables por su viscosidad. Otra características es que absorbe fácilmente la humedad, por lo tanto se debe minimizar las exposición de las partes internas del equipo el ambiente del área (atmósfera), el límite mínimo de tiempo expuesto del aceite es de 15 minutos y en el se podrá utilizar un bomba de trasvase de aceite para asegura que NO absorberá la humedad del ambiente.
La carga de este gas refrigerante se debe hacer de la misma forma que con el R 22 (fase de líquido), al igual que el R-22 la carga del sistema se debe comprobar mediante:
- Recalentamiento método para los sistemas de orificio fijo.
- Subenfriamiento para los sistemas de válvula de expansión.
Recordemos que debemos para cargar sistemas debemos hacerlo sólo en fase de líquido, esto es que debemos invertir los cilindros para eliminar el líquido (no inmersión de tubos de más). Si rellenado de un sistema en funcionamiento es recomendable el uso de una válvula de regulación para restringir el flujo.
También debemos de recordar que es nuestro deber asegurarnos de que el dispositivo de expansión está diseñado para R410A.
Para una línea de líquido típica de 3/8-pulgada, gran longitud aplicaciones requieren un adicional de 0.5 oz de refrigerante por cada pie adicional.
«Cualquier exceso de refrigerante deberá ser recuperado, el venteo a la atmosfera se considera una mala práctica”
En las líneas de líquido se recomienda utilizar un filtro de secado, pues hay que asegurar que no se instale un secador de succión en la línea de líquido y el secador deberá tener una presión nominal de trabajo no mejor a 600 psig. En el caso del filtro deshidratador, este deberá ser aprobado por el fabricante del equipo y su uso con el refrigerante R410A, la propiedad del filtro será de eliminar la humedad del sistema por media de aceite que circula en el sistema; además siempre que se utilice un «corta-tubo» para retirar el filtro debemos recordar que cuando sistema se abrió para su reparación se deberá cambiar el filtro.
Detección de fugas con R410A.
Un detector electrónico de fugas se puede utilizar con este producto, este detector deberá ser para uso de refrigerantes libres de cloro HFC, existen detectores diseñados para refrigerantes HCFC que pueden no ser lo suficientemente sensibles para localizar refrigerantes HFC.
Una práctica que NO RECOMENDABLE es el de localizar las fugas con la flama ó antorcha, este es un método no muy eficiente, ya que los nuevos refrigerantes no contienen cloro en su composición. El método tradicional del «agua y jabón» podrá ser utilizado localizar fugas grandes, pero fugas pequeñas pueden no ser localizadas; adicionalmente puedes utilizar un tinte UV compatible con el aceite como una buena opción, para ello deberás de contratar con la validación del fabricante del equipo para saber la viscosidad del aceite y que este sea compatible con el tinte UV.
La seguridad de manipulación es muy importante, siempre debes utilizar su equipo de seguridad, lentes con protección lateral, zapatos de seguridad y camisa de manga larga como mínimo (Ilustración W). Estas y otras indicaciones las mencionamos a continuación:
Ilustración W. Equipo de Seguridad recomendado
- Solo personal calificado deberá instalar o reparar equipos de aire acondicionado ó bombas de calor.
- Utilice herramienta adecuada para uso de R 410A.
- El R-410A (Genetron AZ-20®) ha sido objeto de pruebas de toxicidad y ha demostrado tan seguro como el refrigerante R22 (los resultados muestran inclusive una menor toxicidad que el R-22).
- Siempre lea su hoja de seguridad de los refrigerantes manejados por Quimobásicos (MSDSs) antes de usarlos, la del Genetron® AZ20 puedes encontrarla AQUÍ.
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