UNIDAD DIDÁCTICA 5 Puesta en marcha de una instalación frigorífica

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1 UNIDAD DIDÁCTICA 5 Puesta en marcha de una instalación frigorífica Objetivos... 2 Conocimientos que deberías adquirir... 3 Conceptos... 3 Procedimientos sobre Procesos y Situaciones...3 Actitudes...3 Introducción... 4 Contenidos generales... 4 Operaciones previas al arranque de la instalación... 5 Protocolo de acciones previas al arranque:... 5 Procedimiento de arranque de la instalación... 8 Procedimientos clave Verificación de la estanqueidad del circuito refrigerante...10 Búsqueda de fugas...12 Mediante detector electrónico Mediante lámpara de Haluros: Mediante aditivo luminiscente: Detectores de fugas mediante ultrasonidos Procedimiento de vacío en el circuito de gas refrigerante (ilust. bomba)...15 Carga de refrigerante en la instalación...16 Carga de gas refrigerante por el lado de baja presión Carga de gas refrigerante como líquido Regulación de los presostatos Regulación del termostato Verificación del sistema (modificado)...27 Regulación del desescarche...28 Aplicación de las normas de seguridad e higiene Resumen Autoevaluación... Error! Marcador no definido. 1

2 Objetivos Al finalizar el estudio de esta unidad serás capaz de: Analizar los procedimientos necesarios para poner en marcha las instalaciones frigoríficas comerciales más usuales. Diseñar y cumplimentar formularios e impresos necesarios para registrar los valores de funcionamiento de dichas instalaciones. Actuar de forma preventiva ante las principales anomalías que nos podemos encontrar durante el proceso de puesta en marcha de la instalación. Realizar los procedimientos básicos en la puesta en marcha siguiendo la normativa vigente. Tener en cuenta los aspectos de seguridad en el manejo de refrigerantes y fluidos a presión. 2

3 Conocimientos que deberías adquirir Conceptos Estanqueidad en una instalación. Protocolos de actuación y verificación. Carga óptima de un sistema. Puesta en marcha de una instalación. Procedimientos sobre Procesos y Situaciones Comprobación del estado de los elementos que constituyen la instalación. Carga de la instalación con nitrógeno seco: Eliminación de la humedad residual del sistema. Vacío d la instalación según los procedimientos descritos en RSPF. Tarado de los presostatos. Regulación de los elementos eléctricos de seguridad y control. Conexión y manejo de los puentes de manómetros, dosificadores y básculas de precisión. Comprobación de nivel y carga de aceite en la instalación. Carga de refrigerante en la instalación hasta su valor óptimo. Actitudes Analítica y metódica en los procedimientos propios de este momento, clave para el buen funcionamiento de la instalación. Vigilante en lo que respecta a la seguridad de personas y equipos. 3

4 Introducción Una vez que hemos realizado la parte de montaje afrontaremos la decisiva y delicada tarea de la puesta en marcha. Si hemos sido cuidadosos, esta no requerirá de ningún esfuerzo especial, tan sólo de un trabajo ordenado y metódico que no olvide ninguno de los pasos necesarios. Los descuidos o malas prácticas en el proceso de montaje no llevarán a pérdidas de tiempo en la puesta en marcha, sobre todo si hablamos de fugas o errores en el circuito eléctrico. Asimismo, los errores que podamos cometer en la puesta en marcha nos avocarán a un acortamiento de la vida útil del equipo, a un consumo excesivo o a una necesidad de mantenimiento superior a la normal. Seamos pues cuidadosos y aprendamos lo más posible, en cada operación que realicemos. Sólo así conseguiremos llegar a ser unos buenos profesionales. Contenidos generales En esta unidad didáctica estudiarás los principales procedimientos que un frigorista debe conocer para llevar a una instalación frigorífica a un punto óptimo de funcionamiento. Para ello, necesitarás conocer la normativa vigente para este tipo de instalaciones. Analizaras los datos que nos aporte el sistema para sacar conclusiones acerca de sus necesidades. También conocerás algunos de los principales síntomas de funcionamientos anómalos de una instalación y aprenderás a subsanarlos. Aunque este punto será desarrollado con mayor amplitud en la próxima unidad didáctica. 4

5 Operaciones previas al arranque de la instalación Antes de la puesta en marcha, propiamente dicha, de una instalación frigorífica es preciso realizar una serie de operaciones que garanticen que todos los elementos que intervienen en la instalación están disponibles y en las condiciones requeridas para su perfecto funcionamiento. Con este fin se realizan toda una serie de acciones de comprobación, regulación, carga y conexión, siguiendo el protocolo establecido para ello. Protocolo de acciones previas al arranque: 1. Revisión de las tuberías, valvulería y demás elementos de la instalación. 2. Comprobación de los desagües, pendientes, sifones y resistencia de desagüe en caso de cámaras a temperatura bajo cero. 3. Comprobación de la colocación y buen funcionamiento de las válvulas equilibradoras de presión y de las alarmas de hombre encerrado en las cámaras negativas. 4. Comprobar que todas las válvulas de paso de la instalación están abiertas!!! 5. Comprobación de la alimentación / acometida eléctrica al cuadro de control de la instalación: a. Tensión entre fases b. Tensión entre fase y neutro c. Desequilibrio de fases: máximo 2% d. Orden de las fases para el sentido de giro de los ventiladores y si el sentido de giro del compresor es único (compresores de tornillo, scroll o rotativo). 6. Carga de la instalación con Nitrógeno Seco para: a. Realización de la prueba de estanqueidad de la instalación según lo marcado en la ITC (Instrucción Técnica Complementaria) correspondiente del Reglamento de Seguridad de Plantas e Instalaciones Frigoríficas. b. Comprobación de fugas en la instalación: Se dejará la instalación con nitrógeno el mayor tiempo posible, 24 horas como mínimo y se verificará que la presión no ha disminuido (será necesario 5

6 corregir la presión si la temperatura ambiente ha cambiado). Si se detecta una bajada de la presión de nitrógeno se procederá a la búsqueda de fugas con ayuda de agua y jabón. 7. Una vez solucionadas las fugas se realizará el vacío de la instalación (ver documento Vacío en los sistemas de refrigeración) para eliminar los gases incondensables y la humedad presentes en el circuito. Si se detectara que existen fugas porque el vacío no se mantiene se debe proceder nuevamente a buscar las fugas con presión de nitrógeno. NOTA: no arrancar nunca un compresor con el vacío en el compartimento motor, posible daño eléctrico al bobinado. 8. Realizar una primera carga incompleta de refrigerante (ver procedimiento de carga de instalaciones frigoríficas más adelante). 9. Conexión de las resistencias de cárter previa la puesta en marcha para asegurar que el aceite contenga la mínima cantidad posible de refrigerante disuelto. Recomendable 24 horas antes. En todo caso, debe asegurarse que la temperatura del aceite está 15 a 20 C por encima de la temperatura ambiente que rodea la instalación (se puede comprobar aplicando un termómetro de contacto al cárter de aceite del compresor). 10. Regulación de presostatos. Según el procedimiento descrito más adelante. 11. Parametrización de los termostatos electrónicos y, si existen, microprocesadores de control de compresores. 12. Regulación de los elementos de seguridad eléctricos (disyuntores, térmicos,...) a los niveles de consumo máximos permitidos por el compresor, ventiladores, etc Regulación de los temporizadores de arranque de los compresores (en caso de arranque Part-Winding o Estrella-triángulo) según indicaciones del fabricante del compresor. Regulación del resto de temporizadores de la instalación: anti-cortos ciclos de compresores, temporizadores de desescarche, etc Comprobación de la cadena de seguridades del compresor en el esquema eléctrico del cuadro de control de la instalación 15. Test de funcionamiento de el/los compresor/es: con la potencia quitada, comprobar que llega tensión a las bornas de alimentación al compresor con la maniobra activada (selector de maniobra del compresor en posición Marcha). En el caso de que la protección de los compresores se realice por disyuntores, será necesario puentear los contactos de maniobra del disyuntor para poder realizar este test. 6

7 16.Test de funcionamiento de los ventiladores de la instalación. En caso de ventiladores de varias velocidades, comprobar que la velocidad conectada es la correcta. Verificar que el sentido de giro de los ventiladores es el correcto. 17.Ajuste de las bornas de potencia de compresores y ventiladores. 18.Comprobar que los niveles de aceite son correctos (si posible): cárter del compresor (entre / y fl en un nivel intermedio del visor del cárter, depósitos nodriza de aceite (llenar al menos la mitad del volumen del depósito nodriza, ya que algo de aceite saldrá hacia la instalación para llenar los sifones y separador de aceite). 19.Colocación de los cartuchos de filtraje en líquido y aspiración, si no están instalados. 20.Si existen sondas de presión, comprobar que marcan lo mismo que los manómetros fijos / puente de manómetro conectados a la instalación. En caso contrario, comprobar la conexión eléctrica de las sondas. 7

8 Procedimiento de arranque de la instalación 1. Realizar la rotura de vacío y carga inicial de refrigerante hasta equilibrar las presiones del circuito con las de la botella de refrigerante. (Ver procedimiento de carga más adelante). 2. Poner el selector de maniobra del servicio frigorífico (o varios en caso de central frigorífica) en posición de MARCHA. Se observará que la presión de baja empieza a subir por efecto del refrigerante inyectado por la/s válvula/s de expansión. Esperar a que la presión de baja suba, al menos, 1 bar por encima del tarado del presostato de baja, pero nunca por encima de la presión de evaporación máxima admitida por el campo de trabajo del compresor. 3. Seguidamente, poner el selector de maniobra de 1 compresor en posición MARCHA. Si los pasos anteriores se han realizado, el compresor debe ponerse en marcha sin problemas. 4. La presión de alta del sistema inicialmente empezará a subir y la presión de baja, bajará. Posiblemente, el sistema necesitará que se complete la carga en refrigerante con lo que es posible que el compresor pare por presostato de baja (en este caso pudiera observarse que bajan las presiones de alta y baja simultáneamente). 5. Completar la carga de la instalación. 6. Ir arrancando de uno en uno los compresores ( si hay más de 1, en este caso será necesario poner en marcha también más servicios previamente). 7. Comprobar que la/s cámaras y/o muebles frigoríficos descienden la temperatura. La consecución de la temperatura deseada puede llevar algún tiempo, no olvidemos que se deben enfriar los paneles, suelo, etc. En el caso de grandes cámaras de congelados, cuando se alcanzan 0 C, es conveniente reducir la temperatura progresivamente, de 1 a 2 C hasta alcanzar los -20 C deseados. 8. Comprobar el recalentamiento de cada una de las válvulas de expansión de la instalación. Regular si fuese necesario (la mayoría de las veces, si la válvula seleccionada es la correcta, el reglaje de fábrica se ajusta perfectamente). 9. Una vez estabilizado el funcionamiento, comprobar los siguientes datos: Presión de alta: debe ser coherente con la temperatura ambiente exterior (entrada de aire al condensador), el delta T de selección del condensador y el número de compresores en marcha Presión de baja: debe ser coherente con el diseñó de la instalación y la regulación de los compresores (si hay más de 1 o el compresor único leva algún tipo de regulación de capacidad). 8

9 Subenfriamiento de líquido: Debe estar entre 5 y 10 ºC para temperaturas ambiente en el entorno de los 20ºC. Con temperaturas ambiente altas pueden ser inferiores. Recalentamiento de aspiración: Entre 3 y 10ºC. Más bajo en instalaciones de temperatura negativa y más alto en las demás. No obstante, puede que necesitemos ajustarlo en la válvula para aprovechar al máximo la capacidad frigorífica del evaporador. Temperatura de descarga: mínimo 20K por encima de la temperatura saturada correspondiente a la presión de alta. Temperatura de condensación del refrigerante: Temperatura ambiente + 15ºC en condesadores por aire y Temperatura del agua + (entre 10 y 15ºC) para condensadores por agua. Temperatura del compresor --> Caliente en el lado de alta (unos 50 ºC). Consumos (amperaje) de los compresores: similar al consumo nominal de placa de características. Consumos de los ventiladores: inferiores o iguales a las características de la placa del ventilador 10. Comprobar que el número de arranques del compresor por hora no excede el máximo permitido por el fabricante del compresor. 11. Comprobar que la posición de las sondas de desescarche de los evaporadores (si existen) están colocadas en el lugar del evaporador más desfavorable a efectos de desescarche, esto es, el ultimo sitio donde se funde el hielo. Actividad 1 En una puesta en marcha con un compresor de tipo Scroll nos encontramos con el caso de que al ponerlo a funcionar no varían los valores de presiones de aspiración ni descarga. Qué esta sucediendo (qué paso nos hemos saltado)? 9

10 Procedimientos clave Entre las operaciones necesarias para la puesta en marcha de una instalación frigorífica se incluyen las de carga del refrigerante, comprobación de los circuitos y regulación de los instrumentos de presión y temperatura. Cuáles son sus procedimientos? Verificación de la estanqueidad del circuito refrigerante Para la prueba de estanqueidad debemos tener en cuenta las presiones recogidas en la MI IF-010. En la tabla hemos recogido los valores para algunos de los refrigerantes más usuales. En los circuitos donde el lado de baja pueda soportar en momentos concretos presiones elevadas (desescarches), tomaremos la presión de alta para todo el circuito. La prueba se efectuará una vez terminada la instalación en su emplazamiento, y es independiente de las que prescribe el vigente Reglamento de Aparatos a Presión. El gas empleado deberá ser no-combustible, pudiendo usarse algún aditivo que facilite la detección de fugas. Normalmente emplearemos Nitrógeno seco. (Nunca Aire) El dispositivo utilizado para elevar la presión del circuito deberá estar provisto de manómetro a la salida y tener válvula de seguridad o limitador de presión. El tiempo durante el cual mantendremos la instalación a presión no será nunca inferior a 30 minutos. 10

11 TABLA I PRESIONES RELATIVAS MÍNIMAS DE PRUEBA DE ESTANQUEIDAD Refrigerantes: Kg/cm 2 Sector Número de identificación Nombre químico Fórmula química Alta Baja R-22 Clorodifluormetano CHClF ,5 R-717 Amoníaco NH ,5 R-134a 1,1,1,2-Tetrafluoretano CH 2 F-CF 3 19,13 11,17 R-404A (44/4/52) R-407C (23/25/52) Pentafluoretano (R-125) 1,1,1,2-tetrafluoretano (R-134a) 1,1,1-Trifluoroetano (R-143a) Difluormetano (R-32) Pentafluormetano (R-125) 1,1,1,2-tetrafluoretano (R-134a) CHF 2 -CF 3 (44 %) CH 2 F-CF 3 (4 %) CH 3 -CF 3 (52 %) CH 2 F 2 (30 %) CHF 2 -CF 3 (10 %) CH 2 F-CF 3 (60 %) 31,02 19,89 29,32 18,80 Nota: Para Refrigerantes no incluidos en la norma como R-410A la presión normal de prueba será la presión del vapor saturado, a 65,5º C, para el sector de alta presión, y a 43,5º C para el sector de baja presión, sin que sea superior en ningún caso a 1,25 veces la presión crítica del refrigerante. 11

12 Búsqueda de fugas Además del procedimiento conocido del agua jabonosa, que debe ser proyectada hacia las uniones soldadas o abocardadas para buscar la aparición de burbujas, existen otros procedimientos de búsqueda de fugas con son los siguientes: Mediante detector electrónico El empleo de detectores es cada vez más habitual pese a su elevado precio y las dudas que suscitan en los instaladores. Factores a tener en cuenta cuando emplees estos detectores: a. Peligro: Casi todos los detectores electrónicos trabajan con su extremo a temperaturas muy altas por lo cual debemos evitar ambientes inflamables. b. Es una práctica bastante frecuente en el proceso de búsqueda de fugas añadir una Detector de refrigerante Electrónico pequeña cantidad de R22 al sistema. Esta práctica está permitida debido a la cantidad de pérdidas de gas que puede conllevar. c. El refrigerante es más denso que el aire, con lo que empezar la búsqueda por zonas bajas de las uniones o componentes puede ahorrarte tiempo. d. Si sospechamos que la fuga es muy pequeña, podemos aislar la zona sospechada durante un tiempo para permitir que se acumule una mayor cantidad de refrigerante, una vez acumulado, nuestro lector la detectará sin problemas. 12

13 Mediante lámpara de Haluros: Una lámpara de haluros es un detector de fugas barato, fiable y rápido. Sin embargo presenta la limitación de que únicamente puede ser empleado con refrigerantes que contengan cloro (ya prohibidos). Además es menos sensible que el detector electrónico. Se basa en el principio de que, en presencia de una pequeña cantidad de un refrigerante clorado, la llama de combustión de un hidrocarburo (propano, butano ) cambia de color azul a verde azulado. Lámpara de haluros Mediante aditivo luminiscente: En este método un aditivo es introducido en el sistema a la espera de que se pueda ver un haz luminoso de color donde exista una fuga. No obstante, este proceso no es instantáneo, pues llevará un tiempo hasta que el haz se haga visible al ojo humano. Existen diferentes tipos de aditivos, algunos se pueden ver a simple vista, como el fluorescente de la figura. Los de haz ultravioleta son más caros pues deben incluir además una lámpara para rayos ultravioletas y algún sistema para introducir el aditivo en el sistema sin que entre el aire con él. Algunas consideraciones a tener en cuenta si usamos este método son: Fig. XX Aditivo para búsqueda de fugas La dificultad de añadir el aditivo al sistema sin contaminarlo con aire del exterior. El tiempo que llevará limpiar los objetos contaminados por el aditivo en el proceso de búsqueda: puente de manómetros, válvulas La necesidad de disponer de mucho tiempo, pues puede llevarle horas o días al aditivo llegar al punto donde se encuentra la fuga. 13

14 Detectores de fugas mediante ultrasonidos Son los detectores más modernos. Consisten en un dispositivo que es capaz de amplificar un ligero ruido hasta que el oído humano pueda detectarlo. La mayoría permitirán al técnico oír ruidos insignificantes como una pequeña fuga en un sistema aislado. Este procedimiento puede ser muy eficaz si, y sólo si, la zona en la que intentamos detectar la fuga está en completo y absoluto silencio. Esto no siempre es posible, lo que limita enormemente las posibilidades de éste método. Actividad 2 Analiza en un cuadro comparativo las características de los distintos métodos de búsqueda de fugas. 14

15 Procedimiento de vacío en el circuito de gas refrigerante (ilust. bomba) Para realizar el vacío en una instalación necesitaremos una bomba de vacío. Para comprobar el mismo nos ayudaremos de un vacuómetro o, en su defecto, de un manómetro de baja presión. Bómbas de vacío En un principio, realizarlo con todas las válvulas de servicio y solenoides abiertas hasta alcanzar de 0,1 a 0,3 mbar (12 a 15 psig) de vacuómetro, a continuación cerrar las válvulas de servicio del compresor (aspiración y descarga), y seguir vaciando el circuito durante 10 o 20 minutos. El tiempo de vacío dependerá de: La potencia/caudal de la bomba de vacío: entre 5 y 20 m 3 /h Volumen total del sistema: tubos, depósitos, compresor, válvulas. El nivel de vacío que pretendamos conseguir. A continuación cerraremos la válvula cerca de la bomba y comprobaremos que el vacio aguanta durante al menos 30 minutos. Forzado de solenoide Si necesitamos realizar un vacío parcial del sistema nos ayudaremos de las válvulas que aíslen nuestra zona. Nota: Si es posible realizaremos el vacío al sistema antes de introducir el aceite al compresor, pues la humedad que pudiera absorber el mismo no sería extraída del sistema mediante el sistema visto anteriormente. Para considerar: Algunos fabricantes recomiendan realizar el conocido como vacío triple para mayor seguridad. Realizando dos roturas de vacío con nitrógeno seco, antes de realizar el vacío definitivo (tercero) para cargar la instalación con refrigerante. 15

16 Carga de refrigerante en la instalación 1 Artículo 34 (RSPF). Carga de refrigerante en la instalación. Para equipos de compresión con más de tres kilogramos de carga de refrigerante, este deberá ser introducido en el circuito a través del sector de baja presión. Ninguna botella de transporte de refrigerante líquido debe quedar conectada a la instalación fuera de las operaciones de carga y descarga de refrigerante. La carga del gas refrigerante en el sistema, se realizará según el RSPF., por el lado de baja presión y en estado de vapor. Esto será lo usual para gases puros (como el R-134a) y mezclas azeotrópicas (serie 500). Los fabricantes recomiendan que, para los gases refrigerantes puros y mezclas azeotrópicas, la carga de gas refrigerante se realice indistintamente por la línea de aspiración como gas o por la de descarga en estado líquido. Sin embargo, en el caso de las mezclas zeotrópicas (serie 400), la carga más recomendada 2 será por el lado de alta presión y como líquido. Báscula En ambos casos es necesario utilizar una báscula para controlar la cantidad de refrigerante que introducimos en la instalación. El refrigerante podemos introducirlo desde una botella del mismo, o desde un dosificador que hayamos cargado previamente. Los 1 Damos por hecho que tenemos la instalación con el vacío comentado anteriormente (si ha sido triple mejor), limpia de impurezas y humedad 2 Para evitar que las distintas presiones de vapor produzcan un cambio de proporciones en la mezcla, entrando en el sistema más cantidad del gas que vaporiza antes. 16

17 dosificadores tienen varias escalas para ajustarse al gas refrigerante que estemos utilizando. Equipo de vacío y carga Detalle dosificador: Presión Detalle dosificador: Volumen Para saber la cantidad de refrigerante que tenemos en el cilindro dosificador debemos: 1. Observar la presión de carga 2. Girar la carcasa transparente hasta que la línea vertical asociada a dicha presión coincida visualmente con la burbuja. 3. La masa de refrigerante la leeremos en las líneas oblicuas que pasaran por encima y debajo de la burbuja. Vamos a ver a continuación los dos procedimientos distintos que podemos seguir para la carga del refrigerante. 17

18 Carga de gas refrigerante por el lado de baja presión Este tipo de carga es la recomendada en todo los casos excepto en el caso de que nos encontremos con refrigerantes de la serie 400, es decir, mezclas geotrópicas. Presenta el inconveniente de que es más lento que la carga como líquido, aunque controlamos con mayor facilidad la cantidad de refrigerante que entra en la instalación. Necesitaremos: 1. Puente de manómetros (con sus mangueras) 2. Botella de refrigerante o cilindro de carga. 3. Báscula de precisión Puente manométrico Pasos: 1. Conectar la botella de refrigerante a la toma central del puente de manómetros con una manguera flexible. 2. Conectar con otra manguera flexible, la toma de baja del puente de manómetros a la parte de baja presión de la instalación. 3. Purgar las mangueras de carga con refrigerante hasta que salga refrigerante en fase gaseosa. (Así eliminamos el aire de las mangueras) 4. Asegurarse de que las solenoides de la instalación están abiertas. 5. Abrir la válvula de la botella, la válvula del manómetro y finalmente la válvula de la instalación. 6. Dejar entrar refrigerante en fase gaseosa hasta que observemos que no entra más. (Se igualan las presiones de la botella y de la instalación). 7. Poner en marcha el compresor. 8. Cargar hasta que el recalentamiento se sitúe en valores correctos Tras un tiempo prudencial, comprobar que en el visor de líquido no pasan burbujas continuamente. 10.Cerrar la válvula de la botella de refrigerante, con las válvula de baja y del manómetro de baja abiertas así se vaciarán las mangueras de refrigerante y luego cerrar la válvula de carga del lado de baja de la instalación y retirar las mangueras flexibles. 3 Ver apartado carga óptima del sistema 18

19 Carga de gas refrigerante como líquido Este tipo de carga es la obligatoria en el caso de que nos encontremos con refrigerantes de la serie 400, es decir, mezclas zeotrópicas, aunque también es usual que empleemos este tipo de carga cuando la instalación es de un tamaño considerable y la carga como gas nos suponga un excesivo consumo de tiempo. Necesitaremos: 1. Puente de manómetros (con sus mangueras) 2. Botella de refrigerante 3. Báscula de precisión Pasos: 1. Conectar la botella de refrigerante a la toma central del puente de manómetros con una manguera flexible. 2. Conectar con otra manguera flexible, la toma de alta del puente de manómetros a la parte de alta presión de la instalación. 3. Purgar las mangueras de carga con refrigerante para que salga fase líquida. 4. Asegurarse de que las solenoides de la instalación están cerradas. 5. Abrir la válvula de la botella, la válvula del manómetro y finalmente la válvula de la instalación. 6. Dejar entrar refrigerante en fase líquida hasta que observemos que no entra más. (Se igualan las presiones de la botella y de la instalación). 7. Cerrar las válvulas de carga y del manómetro de alta y conectar la toma de baja presión. (Si no estaba conectada previamente) 8. Purgar la manguera de baja presión y abrir la solenoide. 9. Poner en marcha el compresor (si tiene resistencias en el cárter deben estar conectadas). 10.Abrir un poco la válvula del manómetro de baja del puente. De esta forma saldrá líquido de la botella, y se expansionará en la válvula del puente de manómetros entrando en estado gaseoso por el lado de baja. (El visor del puente de manómetros nos ayudará a verificar que es así). 11.Cargar hasta que el recalentamiento se sitúe en valores correctos 4. 4 Ver apartado carga óptima del sistema 19

20 12.Tras un tiempo prudencial, comprobar que en el visor de líquido no pasan burbujas continuamente. 13.Cerrar la válvula de la botella de refrigerante, con las válvulas de baja y del manómetro de baja abiertas; así se vaciarán las mangueras de refrigerante y luego cerrar la válvula de carga del lado de baja de la instalación y retirar las mangueras flexibles. OJO! Si se observa que la manguera se escarcha, que el aceite del compresor hace espuma o que el ruido del compresor cambia, cerrar inmediatamente la válvula del puente de manómetros, esperar unos segundos a que dichos síntomas desaparezcan y reanudar el proceso de carga. Importante: En el punto 10 conviene que introduzcamos previamente el líquido contenido en la manguera de alta al circuito, antes de usar el de la botella, pues si dejamos ese líquido en la manguera verteríamos gran cantidad de refrigerante a la atmósfera innecesariamente. Para ello abriremos la válvula de alta del manómetro, siempre con la válvula de baja casi cerrada para que el refrigerante se evapore antes de entrar a la línea de aspiración. Actividad 3 Estamos en el proceso de carga, ya has cargado parcialmente el sistema. Arrancas el compresor por primera vez y al cabo de unos segundos se para. Qué componentes has de revisar?. Y si lo que hace es funcionar a ciclos muy cortos? 20

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22 Operando con la válvula de servicio Durante el proceso de carga deberemos trabajar con válvulas de servicio tanto para conectar los manómetros al sistema como para vaciar o introducir carga al sistema. Las siguientes imágenes tratan de ilustrar las operaciones que debemos respetar cuando trabajemos con ellas. Merece especial atención el paso tercero en el que aflojaremos ligeramente el prensaestopas con una llave fija para después volverlo a apretar tras el paso cuarto. 1º Situación inical válvulas de servicio 2º Quitamos los tapones de plástico 3º Aflojamos el prensaestopas para no dañarlo 4º Giramos situando la válvula en la posición adecuada 22

23 Cantidad óptima de refrigerante en la instalación Nota: En aquellos equipos con carga crítica de refrigerante, encontraremos los valores de la cantidad óptima de refrigerante en el manual del fabricante. Este punto es uno de los más importantes y también de los más difíciles de tratar, por la amplia variedad de criterios que los técnicos emplean para llegar a la conclusión de que el sistema está bien cargado. Primeramente, resumiré los criterios fundamentales, que como ya veremos pueden complementarse unos a otros, si bien no siempre nos llevarán a una misma solución final. Ausencia de burbujas en el visor (Flash-Gas 5 ): Este es, sin duda, el método más claro y práctico, pues, como ya sabemos, la llegada de gas a la VET dificulta su funcionamiento y baja enormemente el rendimiento del sistema. Para llevarlo a cabo bastará con observar el visor de líquido debidamente colocado en las proximidades de la válvula, y cargar hasta que no se vean burbujas en él. Condicionantes: 1. Esta ausencia de burbujas debe observarse con el sistema en carga (no con la cámara vacía) y en condiciones próximas al punto de trabajo (no con la cámara a 15ºC y la consigna en -25ºC). 2. Si la línea de líquido es demasiado grande, o no hacemos caso del punto anterior, sin duda sobrecargaremos el sistema. Ajustar el recalentamiento 6 : Con los manómetros y/o termómetros adecuados, mediremos el recalentamiento. A medida que aumentamos la carga este irá disminuyendo. En condiciones próximas al punto de trabajo (en carga y temperatura cercana a la de consigna), deberemos tener un valor 7 del recalentamiento entre 5ºC y 8ºC para cámaras de temperatura negativa y entre 7ºC y 11ºC para cámaras de temperatura positiva. Condicionantes: 1. En instalaciones con intercambiador en la línea de aspiración podemos bajar el recalentamiento en el evaporador hasta 5 El gas en la VET disminuye enormemente la cantidad de refrigerante que ésta deja pasar. 6 Como sabéis el recalentamiento excesivo baja el rendimiento; y el escaso aumenta el riesgo de golpes de líquido en el compresor. 7 Valores orientativos, dependiendo del tipo de compresor e instalación. 23

24 valores prácticamente nulos, manteniendo un recalentamiento útil 8 óptimo. 2. Si el sistema está provisto de botella de aspiración también podrán reducirse el valor del recalentamiento, excepto en casos especiales. Ajustar el subenfriamiento: Método íntimamente relacionado con el primero, pues la ausencia de subenfriamiento, conllevará sin duda la aparición de burbujas en el visor de la línea de líquido. Ajustaremos el subenfriamiento a unos 5-10ºC con el sistema a plena carga. En sistemas con depósito de líquido es un método poco frecuente. (Elevado subenfriamiento = exceso de carga) Ajustar presiones de evaporación y condensación: Cargar refrigerante hasta que la presión de condensación esté unos 14ºC por encima de la temperatura ambiente (condesadores de aire) o 11ºC por encima de la temperatura de salida del agua (condensadores de agua) y la presión de evaporación corresponda a la temperatura de consigna menos el T deseado (habitualmente entre 6 y 8ºC). Este método es compatible con los anteriores y es imprescindible en aplicaciones en las que el % de humedad en la cámara sea un valor crítico. Regulación de los presostatos Alta presión: Regular el presostato hasta el equivalente en presión de la temperatura de condensación más desfavorable. Es decir, para que corte a la presión de trabajo más el diferencial que suele ser fijo (4 bares). Como referencia también podemos tomarse 68ºC, independientemente del refrigerante usado, temperatura a partir de la cual podríamos producir daños al compresor. 9 Ajuste de presostatos con botella de N 2 Baja presión: Para regular el presostato de baja deberemos tener en cuenta dos casos posibles: 1. Compresor y Condensador trabajando en el interior de un local: Condiciones más habituales. La presión de corte 8 El recalentamiento que usa la VET sumado al de la tubería de aspiración 9 Como ya es sabido el rearme se producirá a la presión de consigna menos el diferencial. (Con confirmación manual) 24

25 corresponderá a la presión de evaporación, menos un margen que podemos fijar en un 20% de la misma. El rearme se situará ligeramente por encima de la presióntemperatura de consigna. Se evitará en cualquier caso ciclos cortos de menos de 2 minutos. 2. Equipo situado en el exterior: El presostato de baja deberá tararse a una presión de corte inferior 10 durante el invierno. En los presostatos (y termostatos de bulbo) de la marca Danfoss (probablemente los más frecuentes en instalaciones frigoríficas) podemos forzar su conmutación para comprobar su funcionamiento actuando manual sobre una chapa metálica que presentan en su parte superior izquierda (los dobles tienen otra en la parte inferior derecha). Para mejor comprensión observar las imágenes siguientes: Figura XX. Prueba de funcionamiento y rearme en presostatos Danfoss 10 Por debajo de la presión que correspondería a la temperatura mínima esperada en el lugar. 25

26 Regulación del termostato Ajustar el termómetro a la temperatura de consigna. En el caso de que sea digital, debemos trabajar con el manual del fabricante para ajustar también otros parámetros, principalmente: 1. Histéresis del termostato. 2. El tipo de sonda/s que has conectado. 3. Los parámetros del desescarche: Tipo, tiempos de pre y post-desescarche. 4. Control de ventiladores en los distintos momentos: marcha, parada y desescarche. Figura XX Termostato digital Actividad 4 Durante el proceso de puesta en marcha nos encontramos con el caso de que la presión de condensación (condensación por aire) es anormalmente alta, siendo los demás valores los previstos para la instalación. Enumera al menos tres razones que nos podrían causar este problema. 26

27 Verificación del sistema (modificado) Las comprobaciones más necesarias ya han sido tratadas con anterioridad: 1. Estanqueidad 2. Carga de refrigerante Sin embargo, antes de dar de alta la instalación es conveniente comprobar otros aspectos como el consumo del compresor, el comportamiento de las inercias térmicas y el nivel sonoro producido. El consumo del compresor debe ser muy similar al indicado por el fabricante en la placa de características como intensidad nominal. Para comprobarlo, haremos uso de la pinza amperimétrica de la forma representada en el fotografía. Si disponemos de un termógrafo o una registradoraimpresora de temperaturas, las utilizaremos para observar el funcionamiento de la cámara en un periodo no inferior a 8 horas. La lectura de la gráfica nos dará las temperaturas de trabajo. Debemos comprobar que el rango de temperaturas es el deseado, y los arranques del compresor están por debajo de los máximos. También verificaremos con un sonómetro el nivel acústico del sistema con el fin de comprobar que no se supere el máximo previsto para el local en que tenemos la instalación. Uso pinza amperimétrica Termógrafo Sonómetro 27

28 Regulación del desescarche Aunque la recomendación genérica de frecuencias de desescarche en cámaras de temperatura negativa es de 3 a 4 veces al día en climas templados, podemos emplear otros métodos basados en la observación para programar la frecuencia de desescarche. Uno de los métodos más empleados para saber la frecuencia de desescarche más adecuada es el reloj de desescarche nueva siguiente: 1. Arrancar la cámara y dejarla funcionar al menos una hora. 2. Realizar un primer desescarche manualmente. 3. Observar el tiempo que tarda en cubrir nuevamente de hielo las aletas. 4. Descontarle un cuarto de hora al tiempo anterior y programar con esa frecuencia el desescarche. En cuanto a la duración del desescarche, esta dependerá en gran medida de la cantidad de escarcha acumulada y del tipo de desescarche empleado. Para desescarches eléctricos es conveniente el uso de una sonda para controlar el fin del proceso, los de gas caliente suelen parar en un tiempo programado. Si usamos sonda, la situaremos donde pensemos que más tardará el hielo en fundirse: lejos de las resistencias y/o cerca de la válvula de expansión. Si no la tenemos seguiremos las instrucciones del fabricante del evaporador. También es posible realizar un seguimiento visual del proceso, programando un tiempo ligeramente superior al mayor observado. Nota: En los desescarches por gas caliente o inversión de ciclo la regulación controlada mediante sondas es imprescindible, ya que un exceso de tiempo pondría en peligro al contenido de la cámara. Si hacemos una programación horaria del desescarche sin la ayuda de un termostato digital no debemos olvidar: 1. El tiempo de vaciado antes de calentar el evaporador. 2. El tiempo de goteo, una vez acabado el desescarche, antes de abrir solenoide. 3. El retardo de los ventiladores después de empezar a inyectar líquido al evaporador. Si los arrancamos antes de tiempo pueden hacer circular aire caliente con el consiguiente choque térmico. Sin embargo, muchos instaladores desaconsejan este emplear este retardo por el riesgo de golpe de líquido que conlleva. 28

29 Aplicación de las normas de seguridad e higiene Las pautas de actuación en todas las operaciones relacionadas con la puesta en marcha de una instalación frigorífica han de observar siempre las normas de Seguridad e Higiene establecidas al efecto. La salvaguarda de la salud e Integridad de personas e instalaciones ha de ser prioritaria en cualquier circunstancia. Cómo debemos actuar cuando trabajamos en la puesta en marcha de una instalación frigorífica? Qué medios de protección son los recomendados? Aunque son muchas más las medidas y actuaciones encaminadas a la protección del trabajador y a la prevención de riesgos asociados a este tipo de tareas, observa el siguiente listado como ejemplo de las más representativas. 1. Cuando estemos manipulando gases refrigerantes, llevaremos gafas protectoras y guantes (adaptados a las manos). 2. No realizaremos manipulación de gases refrigerantes cuando se estén realizando operaciones de soldadura con llama en el entorno (los gases refrigerantes con componentes de flúor o clorados, al contacto con la llama, se transforman en compuestos muy tóxicos). 3. Para soldar, llevaremos gafas protectoras y guantes. 4. Cuando estemos trabajando con corrientes eléctricas, todas las herramientas serán del tipo electricista o aisladas y estarán en buen estado. 5. Al utilizar herramientas de corte, llevaremos gafas protectoras y guantes. 6. Utilizaremos guantes de cuero y gafas protectoras cuando soldemos. (Sobra). 7. El equipo de soldadura oxiacetilénica estará a una distancia que no dificulte el movimiento del operario (en caso de tener que realizar soldaduras dentro de la cámara mantendremos la puerta abierta; en ella se ubicará otro operario que se mantendrá vigilando la operación. Únicamente permanecerá en la cámara el operario que esté soldando. 8. En el caso de tener que utilizar escaleras portátiles, el operario que ascienda o descienda por ella lo hará siempre situado de frente a la misma, mientras otro operario la sujeta. 29

30 Resumen Acciones previas a la carga Hemos visto el protocolo que incluye los procedimientos de verificación necesarios para realizar un arranque seguro. Los más importantes: 1. Estado de tuberías, válvulas y sifones. 2. Comprobación de estanqueidad y búsqueda de fugas. 3. Idoneidad de la instalación eléctrica. Arranque de la instalación Prueba de estanqueidad Incluye los procedimientos de: 1. Rotura de vacío. 2. Carga inicial de refrigerante 3. Arranque de compresor 4. Complemento de carga hasta los valores de diseño 5. Verificación de los valores y registro en documento 6. Ajuste de elementos de seguridad y control: Térmicos, presostatos, termostatos Se seguirá el procedimiento indicado en la MI-IF 010. El tiempo de comprobación nunca será menor de 30 minutos. Búsqueda de fugas Vacío de la instalación Se empleará los métodos a nuestro alcance, principalmente el del agua jabonosa y el detector electrónico. Algunas fugas muy pequeñas se pueden detectar aislando la zona para concentrar el refrigerante o mediante ultrasonidos. Usaremos una bomba de vacío con capacidad suficiente. Siempre cerraremos las válvulas antes de apagarla. Cambiaremos su aceite con regularidad para evitar que la humedad lo degrade. Un vacío insuficiente acortará la vida de la instalación. 30

31 Carga de refrigerante Verificación del sistema Ajuste del desescarche Aplicación Normas de Seguridad e Higiene Se realizará por el lado de alta como líquido o por el lado de baja como gas. Una vez arrancado el compresor siempre por el lado de baja como gas. En el caso especial de las mezclas zeotrópicas, siempre lo sacaremos en fase líquida de la botella o dosificador, produciendo su expansión en el puente de manómetros cuando la situación lo requiera. Además de la estanqueidad y la carga de refrigerante debemos comprobar: a. Consumo del compresor próximo a su I n. b. Temperaturas y humedades no oscilan excesivamente. c. Sonido de la instalación está dentro de los límites legales. El desescarche se programará según las necesidades de la instalación. Un buen ajuste de sus parámetros ahorrará energía. Las sondas para controlar su estado son muy recomendables. En el taller, como en otros ambientes de trabajo existen diversos factores de riesgo que hemos de tener en cuenta. Su conocimiento y el empleo de equipos de protección personales, minimizará su impacto. 31

32 Autoevaluación 1. Quizá has pasado por alto un detalle que tiene suma importancia en la operación de vacío. En cuanto se llega al nivel de vacío recomendado, apagaremos la bomba sin más? Qué consecuencias tendría esta acción? Qué ventaja tiene el que la bomba disponga de una válvula solenoide (NC) en lugar de una manual? 2. Analiza la teoría, por qué no es recomendable cargar el refrigerante en la instalación como gas en mezclas zeotrópicas? 3. Por qué es tan perjudicial el Flash-Gas para una instalación? 4. Planteémonos una vez más las recomendaciones de los técnicos. Por qué ajustar el presostato de baja en valores inferiores en invierno cuando éste se encuentra en el exterior? Qué más deberemos comprobar? Y en verano, que problema nos podríamos encontrar? 32

33 Solución actividades Actividad 1 Un scroll girando en sentido contrario no aportará presión alguna al refrigerante, lo cual parece la explicación más factible del caso propuesto. Cambiando dos de las fases saldremos de dudas. Actividad 2 Agua jabonosa Ventajas Barata Bastante fiable Inconvenientes Difícil de aplicar en algunas zonas Detector electrónico Muy Preciso Caro Sensible averías Peligro en atmósferas explosivas Sólo con CFC s o HCFC s Peligro en atmósferas explosivas Sucio Lento Lámpara Bastante eficaz haluros Aditivos Facilita Luminiscentes mantenimiento Ultrasonidos Muy preciso Muy Caro Necesita ambientes silenciosos 33

34 Actividad 3 Una parada al cabo de un breve periodo puede ser por corte en: Presostato de baja: Algún punto del circuito está cerrado, puede ser la solenoide o alguna otra válvula manual. Protección térmica del compresor: puede estar mal dimensionada. Magnetotérmico: Si el circuito está bien puede que hayamos elegido uno con curva de disparo no adecuada. Lo cambiaremos por uno tipo C (soporta bien picos de intensidad una vez en marcha) o D (este último es el que mejor soporta estos picos en el arranque). El principal causante de ciclos cortos en el proceso de carga de instalaciones es el presostato de baja. Como hemos comentado, puede ser necesario aumentar el diferencial en los primeros momentos para evitar que el compresor se pare sin que haya intervenido la válvula solenoide. Actividad 4 La presión anormalmente alta puede deberse a varios factores, principalmente: 1. Condensador Sucio (En instalación nueva no tiene sentido) 2. Espacio para toma de aire insuficiente o nulo. (Mal montaje) 3. Ventiladores giran al revés (trifásicos). 4. No ha sido comentado todavía pero uno de los efectos de la presencia de aire en el sistema es una elevación anormal de la presión en el condensador. 34

35 Respuesta autoevaluación 1. No, nunca, primero cerraremos una válvula en el punto de conexión al circuito y luego podremos apagar la bomba. La principal consecuencia sería un retorno del aceite de la bomba hacia el circuito, efecto nefasto para la vida útil de la bomba y del circuito. La válvula solenoide tiene la ventaja de que en caso de corte del suministro eléctrico, nos aislaría la bomba evitando el efecto del que hemos hablado. 2. Estas mezclas están constituidas por refrigerantes de distinto punto de evaporación, si la introducimos como gas en la instalación entrará en mayor porcentaje, el componente que tenga la temperatura/presión de evaporación más bajo. 3. Porque el paso de refrigerante ya evaporado por la válvula de expansión reduce en gran medida su capacidad, es decir la cantidad de refrigerante (kg/h) que esta deja pasar, al ocupar el gas mucho volumen para su escasa masa. Reduciendo su capacidad reducimos la potencia del evaporador y por tanto del sistema. 4. En el invierno las temperaturas exteriores bajarán notablemente, influyendo en la temperatura-presión de evaporación y condensación, que también bajarán. Si no bajamos estos parámetros corremos el riesgo de que el presostato corte en situaciones no deseadas. Deberemos asegurarnos que no tenemos el recalentamiento ajustado demasiado bajo, y/o que el sistema tiene algún mecanismo anti-golpe de líquido. Lo más peligroso en unidades exteriores, es el calentamiento del condensador en verano que puede llevarnos a presiones de trabajo excesivamente altas, por eso es imprescindible dotar al sistema de una regulación de presión de condensación, ya sea por nº de ventiladores o velocidad de los mismos, ya por presión de agua de condensación. 35

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