Formación en vacío

Una correcta instalación y evacuación de un sistema de aire acondicionado comienza con una instalación de calidad y buenas prácticas de tuberías.

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Los cortes cortos durante la instalación de los conjuntos de tuberías de cobre dan lugar a la pérdida de tiempo durante la evacuación, a posibles fugas de refrigerante, a un mal retorno del aceite, a la contaminación del sistema y al exceso de tiempo necesario para la evacuación.

La evacuación adecuada después de la instalación inicial o después del servicio en el que el sistema se ha abierto a la atmósfera es fundamental para el funcionamiento correcto de un sistema de aire acondicionado. La evacuación es un proceso de dos pasos de desgasificación y deshidratación. La desgasificación elimina los materiales no condensables que provocan un aumento de las presiones y de los costes de funcionamiento. Cuando son frecuentes las altas temperaturas, los materiales no condensables combinados con la humedad también provocan el deterioro del aceite, la disminución de la capacidad y el aumento del desgaste del compresor y su posible fallo. Las pérdidas asociadas a una evacuación inadecuada pueden ser muy elevadas.
La humedad es el segundo problema. La humedad descompone el aceite POE en los sistemas HFC, (como el R410a) causando un fallo prematuro del aceite. Dado que el POE se descompone en sus componentes fundamentales, puede obstruir el dispositivo de medición y contaminar los conjuntos de líneas. Esto podría dar lugar a la necesidad de sustituir todo el sistema. La humedad del refrigerante y los aceites minerales forman ácidos que provocan fallos en el sistema debido a la corrosión del cobre y a los daños en las bobinas del compresor.
Un vacuómetro se utiliza para determinar el nivel de atmósfera (desgasificación y deshidratación) en el sistema.
La evacuación rápida y profunda de un sistema de aire acondicionado o de refrigeración se reduce simplemente a las prácticas correctas, incluyendo la instalación y el montaje adecuados, manteniendo fuera la humedad durante la fabricación y, por supuesto, las herramientas adecuadas mangueras y medidores para medir el nivel de desgasificación y deshidratación. Cuando la humedad (líquido) entra en un sistema o se condensa, la única forma de eliminarla es en forma de vapor. Cuando se trata de la evacuación del sistema, sólo es práctico eliminar pequeñas cantidades de humedad de esta manera. «No es práctico eliminar grandes cantidades de agua con una bomba de vacío, ya que el agua hirviendo produce grandes cantidades de vapor de agua. Una libra de agua (aproximadamente 1 pinta) produce aproximadamente 867 pies3 de vapor de agua a 70ºF». (1) Por lo tanto, en palabras de David Boyd de Appion, «Manténgalo limpio, seco y hermético».

• Los tubos deben mantenerse limpios y secos durante toda la instalación, la humedad, la suciedad y otros contaminantes pueden comprometer el funcionamiento del sistema y aumentar significativamente el tiempo necesario para la evacuación.

• Los núcleos de las válvulas deben retirarse con una herramienta para núcleos con capacidad de vacío para permitir que el nitrógeno se purgue a través del sistema y para permitir que el sistema se valve cuando sea posible durante la instalación de los tubos.

• Se deben utilizar dobladores de tubos para minimizar el número de accesorios y reducir las restricciones internas. Los accesorios requieren el corte del tubo, la limpieza, el desbarbado, el montaje, la soldadura, la purga de nitrógeno y la prueba de fugas. Lo mejor es eliminar todos los accesorios. Un buen juego de dobladores se amortizará en poco tiempo.

• Las tuberías cortadas deben ser escariadas o desbarbadas. Las restricciones internas pueden causar la erosión de la tubería, la disminución de la velocidad del gas de succión y el mal retorno del aceite. Incluso unos pocos accesorios mal montados pueden comprometer la calidad de la instalación.

• Se debe purgar nitrógeno a través de la tubería durante la instalación y durante la soldadura para evitar la introducción de contaminantes y humedad en la tubería y también para evitar la formación de óxidos de cobre durante la soldadura. Utilice un caudalímetro calibrado para evitar el uso de un exceso de nitrógeno. Barrer el sistema con nitrógeno durante la instalación disminuirá significativamente los tiempos de evacuación.

• Instale un filtro secador para eliminar las trazas de humedad después de la evacuación. Pequeñas cantidades de humedad pueden quedar atrapadas bajo el aceite del compresor o, en el caso de POE, adheridas al propio aceite. Un secador equipado con un indicador de humedad instalado justo antes del dispositivo de medición eliminará eficazmente las trazas de humedad y ayudará a identificar rápidamente los posibles problemas de humedad. La instalación del secador en el interior, cerca del evaporador, protegerá mejor el dispositivo de medición, asegurará visualmente la presencia del 100% del líquido y evitará que el secador se oxide prematuramente.

Purgar

Después de instalar las líneas y los distintos componentes, es necesario asegurarse de que hay flujo a través de todo el sistema purgando con un gas seco como el nitrógeno seco desde la línea de líquido hasta el lado de succión del sistema. La purga no sólo arrastrará las pequeñas gotas de agua (si están presentes) sino que también recogerá parte de la humedad del sistema.

Prueba de presión con un gas seco

Una prueba de presión en reposo se utiliza para comprobar si hay fugas utilizando de nuevo un gas seco como el nitrógeno seco. Nunca esperamos encontrar fugas mientras estamos en el vacío. (Aunque sucede.) Cuando el aire se filtra, la humedad viene a lo largo del paseo que puede tomar horas para eliminar si la cantidad es excesiva. Una prueba de presión con compensación de temperatura como la disponible en la serie de colectores digitales Testo hará que el proceso sea rápido y eficiente. Sin embargo, si se utiliza un colector digital como el Fieldpiece SMAN, las fugas también serán evidentes simplemente debido a la alta resolución de los sensores de presión. Si se instala un sistema residencial típico, la prueba puede realizarse y verificarse en unos 15 minutos. Al realizar esta prueba se recogerá de nuevo algo de humedad adicional que no tendrá que ser eliminada durante el proceso de evacuación. Al liberar este gas de alta presión, no alivie la presión hasta llegar a la atmosférica. Llévela hasta aproximadamente 1 psig. para que el aire no pueda volver a entrar en el sistema.

Pruebe su bomba de vacío (prueba en blanco)

Acoplar el micrómetro directamente a la bomba de vacío a través de la conexión de 1/4″ y verificar que la bomba es capaz de alcanzar un nivel de vacío de 100 micras o menos. Una bomba de buena calidad alcanzará fácilmente niveles o por debajo de 50 micras. Las bombas de vacío tienen fama de tener fugas, así que no dependa de ellas para aislar la bomba de vacío. Utilice herramientas de núcleo para aislar la bomba y las mangueras, minimizando así cualquier posibilidad de permeación de gas a través de las mangueras. Recuerde que incluso las mangueras con mejor clasificación de vacío tendrán fugas y por eso el aislamiento es una necesidad. Si su bomba no puede alcanzar 100 micrones o menos, cambie el aceite con un aceite de alta calidad y baja presión de vapor como Appion Tezom. Muchas veces se requieren varios cambios de aceite para eliminar cantidades significativas de humedad de una bomba húmeda. Comparado con las averías del sistema, el aceite es barato, cámbielo a menudo. Si la bomba todavía no logra un vacío profundo, puede ser tiempo para el reemplazo o el servicio.

Observaciones sobre el gas del lastre (si está equipado)

El agua sólo se puede eliminar de un sistema en forma de vapor. Si la atmósfera que está eliminando del sistema de refrigeración está cargada de humedad, cuando esa humedad entra en la bomba está en forma de vapor, está en un estado de equilibrio con el aire del sistema. Este estado de equilibrio es lo que se entiende por el término lastre. (algo que da estabilidad)
El lastre, cuando está abierto introduce aire libre en la bomba durante la carrera de descarga para mantener esta humedad en equilibrio. Si el lastre de gas está cerrado, la presión creada en la carrera de descarga condensará el vapor de agua y dejará caer la humedad en el aceite. Tener el lastre abierto durante la bajada inicial de un sistema húmedo ayudará a evitar la condensación dentro de la bomba. (manténgalo abierto hasta que esté a 15.000-10.000 micrones,)
La humedad es lo que mata el aceite de la bomba de vacío. Cuando el aceite está mojado, la presión de vapor aumenta hasta un punto en el que no se puede crear un vacío profundo. (el aceite mojado es el aceite blanco) Si el aceite está mojado, es más barato y más rápido cambiar el aceite que dejar que el lastre de gas lo trabaje. Esa humedad también dañará su bomba si se deja dentro, así que siempre cambie el aceite si está trabajando en un sistema húmedo. La razón por la que recomiendo que siempre cambie el aceite es que es difícil ver lo turbio que está a través de una pequeña mirilla no iluminada.
Un lastre de gas abierto impide que la bomba alcance sus niveles de vacío máximos y debe ser cerrado después de alcanzar 15.000-10.000 micrones. El lastre de gas utilizado sólo durante el período de desbaste y sólo es necesario cuando hay humedad en el sistema.
Una de las cosas más importantes que puede hacer es siempre barrer con nitrógeno o purgar un sistema antes de realizar una evacuación. Esto significa empujar el nitrógeno a través del sistema, de un lado a otro SIN aumentar significativamente la presión del sistema. Esto empujará los vapores de humedad sin dejarlos caer en el sistema en forma líquida.
Si usted purga durante el montaje, y barre el sistema con nitrógeno antes de la evacuación, probablemente no necesitará usar el lastre de gas en absoluto. El lastre de gas es sólo eficaz en la eliminación de pequeñas cantidades de humedad, por lo que un sistema muy húmedo requerirá cambios frecuentes de aceite si usted quiere hacer un trabajo rápido de hacer el trabajo.

Evacuación

A/C & Los sistemas de refrigeración están diseñados para funcionar sólo con aceite y refrigerante. Cuando se instala y/o se realiza el mantenimiento de un sistema típico, el aire y la humedad entran en el sistema. El oxígeno, el nitrógeno y la humedad (que componen nuestro aire o atmósfera) son perjudiciales para el funcionamiento del sistema. La eliminación del aire y otros no condensables se denomina desgasificación y la eliminación de la humedad deshidratación. La eliminación de ambos se suele denominar evacuación.

Asumiendo que los núcleos de las válvulas son removidos, conecte mangueras de gran diámetro con capacidad de vacío a la parte posterior de las herramientas de núcleo (no use los puertos laterales de la herramienta de núcleo para la evacuación) tanto en el lado alto como en el bajo del sistema para que ambos lados puedan ser bajados simultáneamente. Aunque al principio puede parecer contraintuitivo utilizar mangueras de gran diámetro, el valor se hace evidente rápidamente después de iniciar la evacuación. Las mangueras de 1/2″ reducirán el tiempo requerido para la evacuación en un factor de 16 veces sobre las típicas mangueras de 1/4″ utilizadas por la mayoría de la industria. Las mangueras más grandes reducen la fricción y, por lo tanto, aumentan la velocidad de conducción. La velocidad de conducción de las mangueras de 1/4″ es tan pequeña que nunca deberían utilizarse para la evacuación. Si puede, evite las mangueras de 1/4″ para la evacuación, ya que son demasiado lentas y costosas para ser eficaces. Conecte las mangueras directamente a la bomba de vacío con una T abocardada de latón o con un colector con capacidad de vacío. No utilice colectores que no estén equipados con juntas tóricas, ya que las empaquetaduras suelen aguantar bajo presión pero tienen fugas en el vacío. Mantenga las conexiones al mínimo y los puntos de acceso al máximo. En otras palabras, conéctese a tantos lugares como pueda en el sistema, pero elimine las mangueras o accesorios innecesarios. Si sólo hay dos puntos de acceso disponibles, conecte directamente a la bomba de vacío eliminando la necesidad de un colector.

Instale un vacuómetro de alta calidad con una línea de cobre o un conector de latón directamente al núcleo instalado en la línea de succión. Esto permitirá que el equipo de evacuación (mangueras y accesorios) esté completamente aislado del sistema durante las «pruebas de presión en reposo» en las que se medirá la calidad del vacío.

Empiece con aceite de bomba de vacío fresco y seco. El aceite de la bomba de vacío es extremadamente higroscópico (absorbe la humedad), por lo que empezar con aceite nuevo hará que las cosas vayan mucho más rápido. Si su bomba está equipada con un lastre de gas, abra el lastre hasta alcanzar un nivel de 10.000 micras. Dentro de unos límites estrechos, el propósito del lastre de vacío es evitar que el vapor de agua se condense en la bomba durante la carrera de descarga de la acción. En general, es mejor y más rápido cambiar el aceite que esperar a que el lastre de gas elimine el exceso de humedad del aceite durante el funcionamiento de la bomba. La humedad destruye el aceite de la bomba de vacío al aumentar tanto su presión de vapor que no se puede crear un alto nivel de vacío. La bomba no puede desarrollar un vacío mayor que la presión de vapor de su sellador. En caso de duda, ¡cambie el aceite!

Primera prueba de funcionamiento

Haga el vacío hasta alcanzar un nivel de 1000 micras, (si utiliza mangueras de gran diámetro y herramientas de núcleo, la evacuación del conjunto de líneas y de la bobina del evaporador tardará menos de 15 minutos para un sistema residencial típico de hasta 5 toneladas). Aísle el vacío con las herramientas de núcleo permitiendo que la bomba continúe funcionando y registre la tasa de fuga (después de un período de estabilización de aproximadamente 5 minutos) indicada por el vacuómetro si está equipado. La tasa de fuga se deriva simplemente de una caída del vacío en una unidad de tiempo, que suele mostrarse en micras por segundo. Un aumento de la presión después de un corto período de estabilización indica que todavía hay humedad en el sistema o la presencia de una pequeña fuga del sistema.

Segunda prueba en pie

Abra las herramientas del núcleo y permita que el sistema continúe el proceso de evacuación hasta que el nivel de vacío sea de 500 micras o menos. A continuación, repita la «prueba en pie» para determinar si hay una disminución de la tasa de fugas tras la estabilización del vacío. Si no hay fuga, la segunda tasa de fuga en el sistema la tasa de fuga debe ser considerablemente menor que la primera indicando el progreso en el trabajo de deshidratación.

Detectar la diferencia entre la humedad y una fuga en el sistema

Si la tasa de fuga no ha disminuido, pueden estar ocurriendo dos cosas:

Un vacuómetro de alta calidad y resolución como los que se encuentran en esta página Medición de vacío, puede indicar una fuga mucho más rápido que un manómetro debido a la sensibilidad del instrumento. Aunque el micromedidor es bastante capaz, la prueba de una fuga en el vacío no es una práctica aceptable sobre una prueba de presión permanente, ya que la humedad es arrastrada al sistema durante el proceso de evacuación. Si encuentra una fuga bajo vacío, rompa el vacío con nitrógeno seco y trate de encontrarla bajo presión. NO abra el sistema a la atmósfera bajo vacío. Si lo hace, se perderá todo el tiempo y el esfuerzo invertido hasta ese momento.

Si el sistema tiene una fuga, el vacuómetro seguirá subiendo hasta que se alcance la presión atmosférica. Sin embargo, si el sistema es hermético al vacío pero todavía contiene humedad, el aumento se nivelará cuando la presión de vapor se iguale en el sistema, normalmente entre 20.000 y 25.000 micras entre 72º y 80º F. En ese momento, la lectura de vacío se estabilizará. (Nota: un sistema que continúa nivelándose a 3500-4500 micrones puede haber convertido la humedad del sistema en hielo. Si esto ocurre, es posible que haya que elevar la temperatura del sistema mediante una fuente de calor externa para sacar la humedad del sistema).

Si el sistema indica que hay humedad, una evacuación múltiple con un barrido de nitrógeno reducirá significativamente la cantidad de humedad en el sistema. Para realizar este procedimiento, reduzca la presión del sistema a entre 1000 y 2500 micras. Aísle la bomba de vacío con las herramientas de núcleo y desconecte la manguera de vacío del lado bajo del sistema. Rompa el vacío del sistema con nitrógeno introducido en el puerto lateral de la herramienta para machos. Rompa el vacío con nitrógeno hasta el equivalente a la presión atmosférica (760.000 micras) y luego purgue el nitrógeno a través del sistema a 1-3 psig. desde el lado de alta al de baja dejando que se ventile por el puerto abierto de la herramienta para machos. No presurice el sistema ya que esto no eliminará la humedad. No es necesario presurizar el sistema a menos que esté realizando una comprobación de fugas. Aumentar la presión del sistema hará que el agua salga del nitrógeno de forma similar a lo que ocurre con el aire comprimido en un compresor de aire. El nitrógeno no absorbe el agua, sino que la arrastra y la ayuda a salir del sistema, permitiendo que el agua líquida se caliente, se evapore y aumente la presión del vapor de agua sin introducir humedad adicional en el sistema. Si el sistema se está secando, notará que rápidamente se alcanzan niveles más profundos de vacío, lo que indica un progreso en el trabajo de deshidratación. Si se desea o se requiere, repita este proceso hasta eliminar la humedad. Normalmente no se requiere más de una triple evacuación con barrido. Si no se logra un progreso marcado durante este proceso, repita la purga de nitrógeno para eliminar la humedad líquida que pueda existir. Si se indica la existencia de una fuga, ésta debe ser reparada antes de completar la evacuación.

Después de la segunda prueba de caída compruebe el estado del aceite de la bomba de vacío. El aceite que está lechoso contiene humedad y no permitirá alcanzar un vacío de acabado debido al aumento de la presión de vapor y a la pérdida de estanqueidad causada por la humedad del aceite. Si el aceite está húmedo, cámbielo por aceite limpio y seco. En caso de duda, cámbielo.

Vacío de acabado

Después de la segunda prueba en pie, deje que la bomba de vacío funcione hasta que el sistema esté preferiblemente por debajo de 200 micras. (Con una buena bomba se pueden alcanzar fácilmente entre 50 y 100 micras). Aísle el equipo de vacío con las herramientas de núcleo y deje reposar el sistema de 15 a 30 minutos. Si el nivel de micras no sube por encima de 500 micras, la evacuación está completa. Si la presión sube por encima de 500, abra de nuevo las herramientas de núcleo y permita que la evacuación continúe. La experiencia y o un micrómetro de alta resolución permitirán tiempos de evaluación más cortos.

Una vez completada la evacuación, si está trabajando en una instalación nueva, mantenga la bomba aislada y abra (agriete) el servicio de la línea de aspiración dejando entrar una pequeña cantidad de refrigerante en el sistema llevando el sistema lentamente a una presión positiva. (Nota: Cuando el vacuómetro indica «alta presión» usted está por encima de 20.000 micras pero todavía en presión negativa). Como el manómetro puede manejar hasta 500 psig, no debe preocuparse por dañar el micrómetro por exceso de presurización. Una vez que la línea de succión esté completamente abierta, abra la válvula de servicio de líquido, vuelva a instalar los núcleos de la válvula y retire el vacuómetro y las herramientas de núcleo. (Nota: El refrigerante puede hacer que el sensor de vacío actúe en vacío o de forma errática después de retirarlo hasta que el vapor de refrigerante esté fuera del sensor. El sensor está calibrado para aire y una atmósfera de refrigerante afectará las lecturas). Una vez instalados los núcleos y retiradas las herramientas para núcleos, purgue las mangueras del colector e instale los manómetros para terminar la puesta en marcha del sistema.

Si se realiza el mantenimiento de una instalación existente, rompa el vacío con el refrigerante necesario del sistema antes de retirar las herramientas para núcleos y luego continúe con el procedimiento de puesta en marcha tal como lo exige el fabricante.

Pensamientos finales

Recomendamos el Accutool BluVac por varias razones. Tiene varias ventajas de todos los otros medidores de vacío. Los problemas de contaminación por aceite, la calibración en campo y el flujo de trabajo han sido resueltos. Con una resolución de 0,1 micras puede ver fácilmente si la bomba de vacío está ganando terreno, si el aceite de la bomba de vacío necesita ser cambiado, y cuando el manómetro está aislado el decaimiento del vacío y la presión final del sistema. Debido a la resolución del BluVac, le recomendamos encarecidamente que utilice herramientas y mangueras con capacidad de vacío. Todas las mangueras tienen fugas, y con una resolución de 0,1 micras eso será muy evidente.

Para realizar correctamente la evacuación también considere el kit RapidEvac de TruTech Tools. Usado como se muestra, reducirá los tiempos de evacuación por un factor de 16 sobre las mangueras de 1/4″. El ahorro de mano de obra utilizando este kit es muy sustancial y reducirá los requisitos de mano de obra y el tiempo de inactividad del equipo que está siendo atendido.

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