Formazione sul vuoto

Una corretta installazione ed evacuazione di un sistema di aria condizionata inizia con un’installazione di qualità e buone pratiche di tubazioni.

Prendi il kit!

I tagli corti durante l’installazione dei set di linee in rame comportano una perdita di tempo durante l’evacuazione, potenziali perdite di refrigerante, scarso ritorno dell’olio, contaminazione del sistema ed eccesso di tempo richiesto per l’evacuazione.

L’evacuazione corretta dopo l’installazione iniziale o dopo un servizio in cui il sistema è stato aperto all’atmosfera è fondamentale per il corretto funzionamento di un sistema di condizionamento dell’aria. L’evacuazione è un processo a due fasi di degassificazione e disidratazione. La degassificazione rimuove i non condensabili che causano un aumento delle pressioni di testa e un aumento dei costi operativi. Dove le alte temperature sono frequenti, i non condensabili combinati con l’umidità causeranno anche la rottura dell’olio, la diminuzione della capacità e l’aumento dell’usura del compressore e il potenziale fallimento. Le perdite associate a un’evacuazione impropria possono essere molto elevate.
L’umidità è il secondo problema. L’umidità frena l’olio POE nei sistemi HFC, (come R410a) causando il fallimento prematuro dell’olio. Poiché il POE si rompe nei suoi componenti fondamentali, può intasare il dispositivo di misurazione e contaminare i set di linee. Questo potrebbe comportare la necessità di una completa sostituzione del sistema. L’umidità del refrigerante e gli oli minerali formano acidi che causano guasti al sistema a causa della placcatura del rame e danni agli avvolgimenti del compressore.
Un misuratore di vuoto è usato per determinare il livello di atmosfera (degassificazione e disidratazione) nel sistema.
L’evacuazione rapida e profonda di un condizionatore d’aria o di un sistema di refrigerazione si riduce semplicemente a pratiche corrette che includono un’installazione e un assemblaggio corretti, tenendo fuori l’umidità durante la fabbricazione e, naturalmente, i giusti strumenti, tubi e misuratori per misurare il livello di degassamento e disidratazione. Quando l’umidità (liquida) entra in un sistema o si condensa, l’unico modo in cui può essere rimossa è in un vapore. Quando si tratta di evacuare un sistema, solo piccole quantità di umidità sono pratiche da rimuovere in questo modo. “Non è pratico rimuovere grandi quantità di acqua con una pompa a vuoto perché l’acqua bollente produce grandi quantità di vapore acqueo. Una libbra d’acqua (circa 1 pinta) produce circa 867ft3 di vapore acqueo a 70ºF.” (1) Quindi, nelle parole di David Boyd di Appion, “Keep it clean dry and tight”.

• I tubi devono essere tenuti puliti e asciutti per tutta l’installazione, lo sporco dell’umidità e altri contaminanti possono compromettere il funzionamento del sistema e aumentare significativamente il tempo richiesto per l’evacuazione.

• I nuclei delle valvole dovrebbero essere rimossi con un attrezzo per nuclei a vuoto per permettere all’azoto di essere spurgato attraverso il sistema e per permettere al sistema di essere spurgato quando possibile durante l’installazione dei tubi.

• Le piegatrici per tubi dovrebbero essere usate per minimizzare il numero di raccordi e ridurre le restrizioni interne. I raccordi richiedono il taglio del tubo, la pulizia, la sbavatura, l’assemblaggio, la brasatura, lo spurgo dell’azoto e il test di tenuta. La cosa migliore da fare è eliminare i raccordi tutti insieme. Un buon set di piegatrici si ripagherà in breve tempo.

• I tubi tagliati dovrebbero essere alesati o sbavati. Le restrizioni interne possono causare l’erosione delle tubazioni, una diminuzione della velocità del gas in aspirazione e un cattivo ritorno dell’olio. Anche pochi raccordi non assemblati correttamente possono compromettere la qualità dell’installazione.

• L’azoto dovrebbe essere spurgato attraverso le tubazioni durante l’installazione e durante la brasatura per evitare l’introduzione di contaminanti e umidità nelle tubazioni e anche per evitare la formazione di ossidi di rame durante la brasatura. Usare un flussometro calibrato per evitare di usare azoto in eccesso. Spazzare il sistema con azoto durante l’installazione ridurrà significativamente i tempi di evacuazione.

• Installare un filtro essiccatore per rimuovere tracce di umidità dopo l’evacuazione. Piccole quantità di umidità possono essere intrappolate sotto l’olio del compressore o, nel caso di POE, legate all’olio stesso. Un essiccatore dotato di un indicatore di umidità installato proprio prima del dispositivo di misurazione rimuoverà efficacemente le tracce di umidità e aiuterà a identificare rapidamente potenziali problemi di umidità. Installare l’essiccatore all’interno vicino all’evaporatore proteggerà meglio il dispositivo di misurazione, assicurerà visivamente la presenza del 100% di liquido e impedirà all’essiccatore di arrugginire prematuramente.

Spurgo

Dopo che le linee e i vari componenti sono stati installati, è necessario assicurarsi che ci sia flusso attraverso l’intero sistema spurgando con un gas secco come l’azoto secco dalla linea del liquido al lato di aspirazione del sistema. Lo spurgo non solo porterà via piccole gocce d’acqua (se presenti) ma raccoglierà anche parte dell’umidità del sistema.

Prova di pressione con un gas secco

Una prova di pressione permanente è usata per controllare le perdite usando ancora un gas secco come l’azoto secco. Non speriamo mai di trovare perdite mentre siamo sotto vuoto. (Quando c’è una perdita d’aria, l’umidità arriva per il viaggio che può richiedere ore per essere rimossa se la quantità è eccessiva. Una prova di pressione compensata dalla temperatura come quella disponibile nella serie Testo di collettori digitali renderà il processo veloce ed efficiente. Tuttavia, se si usa un collettore digitale come il Fieldpiece SMAN, le perdite saranno evidenti semplicemente grazie all’alta risoluzione dei sensori di pressione. Se si installa un tipico sistema residenziale, il test può essere eseguito e verificato in circa 15 minuti. L’esecuzione di questo test raccoglierà nuovamente un po’ di umidità aggiuntiva che non dovrà essere rimossa durante il processo di evacuazione. Quando si rilascia questo gas ad alta pressione, non scaricare la pressione fino a quella atmosferica. Portatela a circa 1 psig. in modo che l’aria non possa rientrare nel sistema.

Testate la vostra pompa del vuoto (Blank off testing)

Attaccate il micron gauge direttamente alla pompa del vuoto tramite la connessione 1/4″ e verificate che la pompa sia in grado di raggiungere un livello di vuoto di 100 micron o meno. Una pompa di buona qualità raggiungerà facilmente livelli o sotto i 50 micron. Pompa vuota fuori sono noti per perdite, quindi non dipendono da uno per isolare la pompa a vuoto. Utilizzare strumenti di nucleo per isolare la pompa e i tubi flessibili, riducendo così al minimo qualsiasi possibilità di permeazione di gas attraverso i tubi. Ricordate che anche i migliori tubi a vuoto possono avere delle perdite ed è per questo che l’isolamento è una necessità. Se la vostra pompa non può raggiungere i 100 micron o meno, cambiate l’olio con un olio di alta qualità e a bassa pressione di vapore come Appion Tezom. Molte volte sono necessari diversi cambi d’olio per rimuovere quantità significative di umidità da una pompa bagnata. Rispetto alla rottura del sistema, l’olio è economico e va cambiato spesso. Se la pompa non raggiunge ancora un vuoto profondo, potrebbe essere il momento della sostituzione o dell’assistenza.

Note sul gas della zavorra (se in dotazione)

L’acqua può essere rimossa da un sistema solo in forma di vapore. Se l’atmosfera che state rimuovendo dal sistema di refrigerazione è carica di umidità, quando questa umidità entra nella pompa è in forma di vapore, è in uno stato di equilibrio con l’aria nel sistema. Questo stato di equilibrio è ciò che si intende con il termine zavorra. (qualcosa che dà stabilità)
La zavorra, quando è aperta, introduce aria libera nella pompa durante la corsa di scarico per mantenere questa umidità in equilibrio. Se la zavorra è chiusa, la pressione creata nella corsa di scarico condensa il vapore acqueo e fa cadere l’umidità nell’olio. Avere la zavorra aperta durante la discesa iniziale di un sistema bagnato aiuterà a prevenire la condensazione all’interno della pompa. (tenerlo aperto fino a quando non si è a 15.000-10.000 micron,)
L’umidità è ciò che uccide l’olio della pompa a vuoto. Quando l’olio è bagnato, la pressione del vapore aumenta fino al punto in cui non è possibile creare un vuoto profondo. (l’olio bagnato è un olio bianco) Se l’olio è bagnato, è più economico e più veloce cambiare l’olio che far lavorare la zavorra a gas. Quell’umidità danneggerà anche la vostra pompa se lasciata dentro quindi cambiate sempre l’olio se state lavorando su un sistema bagnato. Il motivo per cui vi consiglio di cambiare sempre l’olio è che è difficile vedere quanto è torbido attraverso una piccola spia non illuminata.
Un reattore a gas aperto impedisce alla pompa di raggiungere i suoi livelli di vuoto finale e dovrebbe essere chiuso dopo aver raggiunto 15.000-10.000 micron. Il reattore a gas usato solo durante il periodo di sgrossatura e necessario solo quando c’è umidità nel sistema.
Una delle cose più importanti che puoi fare è sempre spazzare o spurgare con azoto un sistema prima di eseguire un’evacuazione. Questo significa spingere l’azoto attraverso il sistema, da un lato all’altro, SENZA aumentare significativamente la pressione del sistema. Questo spingerà fuori i vapori di umidità senza farli cadere nel sistema in forma liquida.
Se si spurga durante il montaggio e si pulisce il sistema con azoto prima dell’evacuazione, è probabile che non ci sia bisogno di usare la zavorra a gas. La zavorra a gas è efficace solo nella rimozione di piccole quantità di umidità, quindi un sistema molto bagnato richiederà frequenti cambi di olio se si vuole fare un lavoro veloce per ottenere il lavoro fatto.

Evacuazione

A/C & I sistemi di refrigerazione sono progettati per funzionare con solo olio e refrigerante che scorre attraverso di loro. Quando un tipico sistema viene installato e/o revisionato, aria e umidità entrano nel sistema. L’ossigeno, l’azoto e l’umidità (che costituiscono la nostra aria o atmosfera) sono dannosi per il funzionamento del sistema. La rimozione dell’aria e di altri elementi non condensabili è chiamata degassificazione e la rimozione dell’umidità disidratazione. La rimozione di entrambi è tipicamente indicata come evacuazione.

Assumendo che i nuclei delle valvole siano stati rimossi, collegare tubi di grande diametro per il vuoto alla parte posteriore degli strumenti del nucleo (non usare le porte laterali dello strumento del nucleo per l’evacuazione) sia sul lato alto che su quello basso del sistema in modo che entrambi i lati possano essere tirati giù contemporaneamente. Mentre all’inizio può sembrare contro intuitivo usare tubi di grande diametro, il valore diventa rapidamente evidente dopo aver iniziato l’evacuazione. I tubi da 1/2″ diminuiranno il tempo richiesto per l’evacuazione di un fattore di 16 volte rispetto ai tipici tubi da 1/4″ usati dalla maggior parte dell’industria. I tubi più grandi riducono l’attrito e quindi aumentano la velocità di conduzione. La velocità di conduzione del tubo da 1/4″ è così piccola che non dovrebbe mai essere usata per l’evacuazione. Se potete, evitate i tubi da 1/4″ per l’evacuazione perché sono troppo lunghi e costosi per essere efficaci. Collegare i tubi direttamente alla pompa a vuoto con un tee flare in ottone o con un collettore di vuoto nominale. Non utilizzare collettori che non sono dotati di guarnizioni o-ring in quanto l’imballaggio spesso tiene sotto pressione ma perde nel vuoto. Mantenere le connessioni al minimo e i punti di accesso al massimo. In altre parole, collegatevi al maggior numero possibile di punti del sistema, ma eliminate i tubi o i raccordi non necessari. Se sono disponibili solo due punti di accesso, collegarsi direttamente alla pompa a vuoto eliminando la necessità di un collettore.

Installare un vacuometro di alta qualità con una linea di rame o un connettore di ottone direttamente al nucleo installato sulla linea di aspirazione. Questo permetterà all’impianto di evacuazione (tubi e raccordi) di essere completamente isolato dal sistema durante le “prove di pressione in piedi” dove sarà misurata la qualità del vuoto.

Iniziare con olio per pompe a vuoto fresco e asciutto. L’olio per pompe a vuoto è estremamente igroscopico (assorbe l’umidità), quindi iniziando fresco farà andare le cose molto più velocemente. Se la vostra pompa è dotata di un ballast a gas, aprite il ballast fino a raggiungere un livello di 10.000 micron. Entro limiti ristretti, lo scopo del ballast a vuoto è quello di evitare che il vapore acqueo si condensi nella pompa durante la corsa di scarico dell’azione. In generale è meglio e più veloce cambiare l’olio piuttosto che aspettare che il ballast di gas rimuova l’umidità in eccesso dall’olio durante il funzionamento della pompa. L’umidità distrugge l’olio della pompa a vuoto aumentando la sua pressione di vapore così tanto che non è possibile creare un alto livello di vuoto. La pompa non può sviluppare un vuoto più alto della pressione di vapore del suo sigillante. In caso di dubbio, cambiatelo!

Prima prova in piedi

Eseguire il vuoto fino a raggiungere un livello di 1000 micron, (se si utilizzano tubi di grande diametro e strumenti di base, l’evacuazione della linea e della bobina dell’evaporatore richiederà meno di 15 minuti per un tipico sistema residenziale fino a 5 tonnellate). Isolare il vuoto con i carotatori permettendo alla pompa di continuare a funzionare e registrare il tasso di perdita (dopo un periodo di stabilizzazione di circa 5 minuti) indicato dal misuratore di vuoto, se dotato. Il tasso di perdita è semplicemente derivato dalla caduta del vuoto in un’unità di tempo, tipicamente indicata in micron al secondo. Un aumento della pressione dopo un breve periodo di stabilizzazione indica che c’è ancora umidità nel sistema o la presenza di una piccola perdita del sistema.

Secondo test in piedi

Aprire gli strumenti del nucleo e permettere al sistema di continuare il processo di evacuazione fino a quando il livello di vuoto è 500 micron o meno. Poi ripetere il “test in piedi” per determinare se c’è una diminuzione del tasso di perdita dopo la stabilizzazione del vuoto. Se non c’è perdita, il secondo tasso di perdita nel sistema il tasso di perdita dovrebbe essere notevolmente inferiore al primo indicando il progresso nel lavoro di disidratazione.

Dire la differenza tra l’umidità e una perdita del sistema

Se il tasso di perdita non è diminuito, possono succedere due cose:

Un vacuometro di alta qualità e ad alta risoluzione come quelli che si trovano in questa pagina Misurazione del vuoto, può indicare una perdita molto più velocemente di un manometro a causa della sensibilità dello strumento. Mentre il micrometro è abbastanza capace, testare una perdita nel vuoto non è una pratica accettabile rispetto a un test di pressione permanente, poiché l’umidità viene attirata nel sistema durante il processo di evacuazione. Se trovate una perdita sotto vuoto, rompete il vuoto con azoto secco e provate a trovarla sotto pressione. NON aprire il sistema all’atmosfera sotto vuoto! Così facendo si vanifica tutto il tempo e gli sforzi fatti fino a questo punto.

Se il sistema ha una perdita, l’indicatore del vuoto continuerà a salire fino a raggiungere la pressione atmosferica. Tuttavia, se il sistema è a tenuta di vuoto ma contiene ancora umidità, l’aumento si stabilizzerà quando la pressione del vapore si equilibra nel sistema, in genere tra 20.000 e 25.000 micron tra 72º e 80º F. A quel punto la lettura del vuoto diventerà stabile. (Nota: un sistema che continua a stabilizzarsi a 3500-4500 micron può aver trasformato l’umidità del sistema in ghiaccio. Se questo dovesse accadere, la temperatura del sistema potrebbe dover essere aumentata da una fonte di calore esterna per far uscire l’umidità dal sistema).

Se il sistema indica umidità, un’evacuazione multipla con una spazzata di azoto ridurrà significativamente la quantità di umidità nel sistema. Per eseguire questa procedura, ridurre la pressione del sistema tra 1000 e 2500 micron. Isolare la pompa del vuoto con gli strumenti del nucleo e scollegare il tubo del vuoto dal lato basso del sistema. Rompere il vuoto del sistema con l’azoto introdotto alla porta laterale della carotiera. Rompere il vuoto con l’azoto fino alla pressione atmosferica (760.000 micron) e poi spurgare l’azoto attraverso il sistema a 1-3 psig. dal lato alto a quello basso, facendolo uscire dalla porta aperta della carotiera. Non pressurizzare il sistema perché questo non rimuoverà l’umidità. Non c’è bisogno di pressurizzare il sistema a meno che non si stia eseguendo un controllo delle perdite. Aumentando la pressione del sistema, l’acqua cadrà fuori dall’azoto come l’aria compressa in un compressore d’aria. L’azoto non assorbe l’acqua, ma la trascina e la aiuta a muoversi fuori dal sistema, permettendo all’acqua liquida di riscaldarsi, evaporare e aumentare la pressione del vapore acqueo senza introdurre ulteriore umidità nel sistema. Se il sistema si sta disidratando, noterete che livelli più profondi di vuoto vengono raggiunti rapidamente, indicando un progresso nel lavoro di disidratazione. Se desiderato o richiesto, ripetere questo processo fino a quando l’umidità viene rimossa. In genere non è necessaria più di una tripla evacuazione con spazzata. Se non si ottiene un progresso marcato durante questo processo, ripetere lo spurgo dell’azoto per rimuovere l’umidità liquida che può esistere. Se viene indicata una perdita, questa deve essere riparata prima che l’evacuazione possa essere completata.

Dopo il secondo test di caduta controllare la condizione dell’olio della pompa a vuoto. L’olio che è lattiginoso contiene umidità e non permetterà di ottenere un vuoto di finitura a causa dell’aumento della pressione del vapore e della perdita di tenuta causata dall’umidità nell’olio. Se l’olio è bagnato, cambiarlo con olio secco e pulito. Nel dubbio cambiatelo!

Vuoto di rifinitura

Dopo il secondo test in piedi, lasciar girare la pompa del vuoto fino a quando il sistema è preferibilmente sotto i 200 micron. (Con una buona pompa, 50-100 micron sono facilmente raggiungibili). Isolare l’impianto di vuoto con i carotatori e lasciare il sistema a riposo per 15-30 minuti. Se il livello di micron non sale sopra i 500 micron, l’evacuazione è completa. Se la pressione sale oltre i 500, aprire nuovamente gli strumenti di carotaggio e lasciare che l’evacuazione continui. L’esperienza e o un micron gauge ad alta risoluzione permetteranno tempi di valutazione più brevi.

Dopo che l’evacuazione è completa, se si sta lavorando su una nuova installazione, mantenere la pompa isolata e aprire (spaccare) il servizio di aspirazione lasciando entrare una piccola quantità di refrigerante nel sistema portando il sistema lentamente ad una pressione positiva. (Nota: quando il manometro indica “alta pressione” siete sopra i 20.000 micron ma ancora in pressione negativa). Poiché il manometro può gestire fino a 500 psig, non è necessario preoccuparsi di danneggiare il micron manometro con una sovrapressione. Una volta che la linea di aspirazione è completamente aperta, aprire la valvola di servizio del liquido, installare nuovamente i nuclei della valvola e rimuovere il vacuometro e gli strumenti del nucleo. (Nota: Il refrigerante può far agire il sensore del vuoto sotto vuoto o in modo irregolare dopo la rimozione fino a quando il vapore del refrigerante è fuori dal sensore. Il sensore è calibrato per l’aria e un’atmosfera di refrigerante influenzerà le letture). Dopo che i nuclei sono stati installati e gli strumenti del nucleo rimossi, spurgare i tubi del collettore e installare i manometri per finire la messa in servizio del sistema.

Se si tratta di un’installazione esistente, rompere il vuoto con il refrigerante del sistema richiesto prima di rimuovere le cartucce e poi continuare la procedura di messa in servizio come richiesto dal produttore.

Pensieri finali

Consigliamo l’Accutool BluVac per diverse ragioni. Ha diversi vantaggi rispetto a tutti gli altri misuratori di vuoto. I problemi con la contaminazione dell’olio, la calibrazione sul campo e il flusso di lavoro sono stati tutti affrontati. Con una risoluzione di 0,1 micron si può facilmente vedere se la pompa del vuoto sta guadagnando terreno, se l’olio della pompa del vuoto deve essere cambiato, e quando il misuratore è isolato il decadimento del vuoto e la pressione finale del sistema. A causa della risoluzione del BluVac, si consiglia vivamente di utilizzare strumenti e tubi a vuoto. Tutti i tubi perdono, e alla risoluzione di .1 micron che sarà molto evidente.

Per eseguire correttamente l’evacuazione anche considerare il kit RapidEvac da TruTech Tools. Usato come mostrato, ridurrà i tempi di evacuazione di un fattore 16 rispetto ai tubi da 1/4″. Il risparmio di manodopera utilizzando questo kit è molto sostanziale e ridurrà i requisiti di manodopera e il tempo di inattività delle attrezzature che sono servizi.

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