Procedura per eseguire il vuoto nel circuito frigorifero del climatizzatore split (Pt 2)

L’importanza di un corretto vuoto nel circuito frigorifero è fondamentale per la durata e l’efficienza del tuo climatizzatore. Un vuoto nel circuito frigorifero insufficiente lascia umidità e gas non condensabili, causando problemi come formazione di acidi, aumento della pressione di condensazione, diminuzione della capacità frigorifera e possibile blocco del capillare o della valvola d’espansione a causa del ghiaccio, specialmente nel funzionamento di una pompa di calore.

L’importanza della tenuta per un corretto vuoto nel circuito frigorifero

Nella precedente puntata di questo tutorial abbiamo visto come, nel caso sia necessario eseguire la vuotatura del circuito frigorifero di uno split, porsi nella situazione migliore già prima di effettuare il lavoro sia un buon viatico per poter raggiungere un risultato finale di qualità. Per cercare di ottenere un buon grado di vuoto nel circuito frigorifero è preferibile impiegare sempre tutte le attrezzature e gli strumenti di buona qualità che sono disponibili sul mercato. Prescindere da questo o quello strumento espone all’elevato rischio che il risultato del lavoro che viene svolto sia di qualità scadente. Un ulteriore accortezza che si deve porre è quella che tali attrezzature e strumenti vengano collegati correttamente e saldamente, in modo da non avere difetti di tenuta che porterebbero a dover lavorare con un sistema non impermeabile alle infiltrazioni d’aria.

Per dare inizio alla procedura di vuotatura, dopo avere eseguito tutte le necessarie verifiche preliminari per assicurarsi che il sistema costituito da pompa del vuoto + tubazioni flessibili + vacuomentro + gruppo manometrico risulta essere a completa tenuta, si procede, come prima cosa, all’avvio della pompa del vuoto. Questa operazione viene eseguita con tutti i rubinetti chiusi, sia quelli del gruppo manometrico sia quelli posizionati sulle singole tubazioni flessibili. Il passo successivo è quello di aprire in sequenza, uno alla volta, tutti i rubinetti presenti in modo da mettere in collegamento la pompa del vuoto con il punto o i punti di accesso al circuito frigorifero attraverso cui si procede a svuotare il circuito stesso (figura 1). Si inizia con il rubinetto che si trova più vicino alla pompa del vuoto e poi, via via con tutti gli altri in sequenza fino a giungere a quello più vicino alla o alle connessioni al circuito frigorifero. Una volta aperti questi ultimi inizia la vuotatura vera e propria del circuito. Durante le varie fasi di questa procedura è molto importante ascoltare la rumorosità della pompa, in quanto fornisce una significativa indicazione sul fatto che tutta l’attrezzatura che si sta usando risulta essere a completa tenuta, oppure che esiste qualche punto, nel sistema che mette in collegamento pompa con circuito frigorifero, che presenta difetti di tenuta. Se tutti i collegamenti sono stati realizzati correttamente, da questo momento in poi inizia la fase di aspirazione di tutti i gas presenti nel circuito frigorifero. La pressione dentro il circuito tende a diminuire progressivamente e questo comporta anche l’abbassamento della temperatura di saturazione dell’acqua.

L’essiccazione del circuito frigorifero e il vuoto nel circuito frigorifero

Alla normale pressione atmosferica che si ha a livello del mare, 1013 mbar, la temperatura di saturazione dell’acqua è pari a 100°C. A mano a mano che la pressione cala, anche la temperatura di saturazione diminuisce, come si può vedere nella tabella 1. Ad esempio, se si riesce a raggiungere una pressione di qualche millibar, la temperatura di saturazione può giungere ad un valore prossimo, o addirittura inferiore, a 0°C. Questo significa che raggiungendo livelli di depressione (o di vuoto) così ridotti l’acqua riesce a cambiare di stato anche a temperature bassissime, notevolmente più basse della canonica temperatura che tutti noi conosciamo, ossia 100 °C. All’interno del circuito frigorifero uno degli scopi che si raggiunge mediante l’operazione di vuoto è proprio quello di stabilire una depressione interna al circuito, cioè un livello di vuoto il più basso possibile, in modo tale da raggiungere livelli di pressione tali per cui l’acqua è in grado di cambiare di stato (bollire) anche per temperature negative.

A titolo di esempio, poniamo il caso che mediante la pompa del vuoto siamo riusciti ad ottenere dentro il circuito frigorifero una pressione di 1 mbar. Per tale valore di pressione la temperatura di saturazione dell’acqua è inferiore a -17°C. Questo significa che se l’operazione di vuoto viene effettuata in un ambiente che si trova ad una temperatura superiore a -17°C (il che è veramente molto probabile in qualsiasi situazione di lavoro ci troviamo) quando all’interno del circuito frigorifero, grazie all’azione aspirante della pompa, si giunge ad una pressione pari a 1 mbar l’eventuale acqua che si trova all’interno del circuito sottoforma di minuscole goccioline di condensa sicuramente subisce un cambiamento di stato e si trasforma da liquido in vapore (ebollizione). A questo punto essa risulta essere soggetta all’azione aspirante della pompa, che la estrae dal circuito. Tale risultato non è ottenibile se l’acqua permane allo stato liquido entro il circuito, anche sottoforma di minuscole goccioline, in quanto l’azione della pompa non è in grado di risucchiare il liquido a causa del suo peso, seppur anche tale liquido si trova in forma di particelle minutissime. Con la progressiva estrazione dall’acqua dal circuito si realizza la fase di essiccazione dello stesso, fondamentale se si desidera evitare al circuito frigorifero, nel corso degli anni del suo funzionamento, gravi problematiche che potrebbero anche comportare la bruciatura del compressore.

Monitoraggio del livello di vuoto nel circuito frigorifero

Durante i primi istanti di funzionamento della pompa, dopo che si sono aperti tutti i rubinetti e la pompa è in grado di esercitare la propria azione sul circuito frigorifero, si ha il maggior grado di svuotamento del circuito, con la pressione al suo interno che cala velocemente. Poi, a mano a mano che il livello di vuoto aumenta, l’azione della pompa diventa sempre meno efficace in quanto fatica sempre più ad estrarre i minimi residui di gas e di acqua che sono rimasti presenti nel circuito. Non per questo, però, l’operazione di vuotatura deve considerarsi completa. Per monitorare il livello di vuoto che viene man-mano raggiunto ci si avvale del vacuometro, meglio se di tipo digitale come già si diceva nel precedente articolo. Sul suo display si deve poter apprezzare la continua discesa della pressione all’interno del circuito, con valori che tendono a diminuire sempre più lentamente in corrispondenza al raggiungimento di livelli di vuoto sempre maggiori. L’obiettivo che ci si pone è quello di raggiungere un livello di pressione dentro il circuito frigorifero di almeno 500 micron (figura 2), almeno per quanto riguarda l’installazione di split e con operazione di vuoto eseguita direttamente nel luogo di installazione. Per sistemi più critici o che richiedono requisiti di umidità molto bassi, si punta ad ottenere 250 micron ma, in certe occasioni particolari ci si pone l’obiettivo di raggiungere un vuoto ancora più spinto, fino a 50-100 micron. Regola fondamentale per ottenere un risultato finale soddisfacente è quello di non arrestare l’operazione di vuotatura e di spegnere la pompa del vuoto non appena si raggiunge il livello di vuoto desiderato. Infatti si deve sempre tenere bene presente che il livello di vuoto segnato dal vacuometro rappresenta, nelle condizioni più favorevoli, il livello di vuoto che si ha in corrispondenza dell’attacco a cui ci si è collegati mediante le tubazioni flessibili. Sicuramente in punti più interni del circuito, distanti dall’attacco, il livello di vuoto che si ha è meno spinto, e quindi non sufficiente per poter giustificare l’arresto della pompa.

Il tempo necessario alla vuotatura

Non è possibile stabilire un tempo ideale di esecuzione della vuotatura del circuito frigorifero. Esso dipende da una molteplicità di fattori che non è possibile quantificare con precisione. Dal punto di vista qualitativo si può affermare, senz’altro, che maggiore è la lunghezza del circuito maggiore deve essere il tempo di vuotatura, che deve tenere conto anche della particolare geometria e conformazione dello stesso: circuiti lunghi e tortuosi necessitano senz’altro di un tempo di vuotatura maggiore rispetto al caso in cui le due unità dello split si trovino affacciate sulle pareti opposte di un muro. In taluni di questi casi è necessario procedere anche per ore all’esecuzione del vuoto e non sono da escludere situazioni in cui è bene far funzionare la pompa per 24 ore consecutive. Potrebbe essere questo il caso in cui, giusto per portare un esempio concreto, precedentemente all’installazione dello split sono state eseguite le predisposizioni all’installazione, ossia la sola posa delle tubazioni del circuito utile a collegare le due unità. Questa è una situazione che ormai ricorre con una certa frequenza nelle costruzioni di nuove unità abitative in quanto il costruttore intende proporre ai propri clienti degli immobili già pronti per essere dotati di tutti i comfort climatici che oggigiorno paiono ormai irrinunciabili. Può capitare, però, che qualche unità abitativa resti invenduta per molto tempo e può capitare, anche, che le tubazioni che sono state posate, per una “dimenticanza” dell’installatore, non siano state sigillate o pinzate a dovere, cosicché per molto tempo esse risultano essere state soggette alle intemperie e aria e umidità hanno inquinato completamente il loro interno. Non è da escludere che addirittura ci possa essere stata formazione di condensa dentro le tubazioni, caso particolarmente serio e gravoso in quanto l’estrazione della condensa dal circuito, se esso non è di ridotta lunghezza, non è operazione che si risolve in un batter d’occhio. Quando ci si trova di fronte ad una situazione di questo genere non c’è assolutamente alcun dubbio che, se si vuole eseguire un’installazione a regola d’arte, bisogna prendersi tutto il tempo necessario per eseguire un buon vuoto, che deve essere spinto il più possibile e deve essere condotto per tempi lunghi, proprio perché deve assicurare la perfetta essiccazione di un circuito altamente inquinato dall’umidità. Si deve considerare, inoltre, che l‘azione di svuotamento della pompa risulta essere più efficace quando il vuoto viene eseguito collegandosi a più punti del circuito, per cui la presenza degli opportuni attacchi di collegamento al circuito è quanto mai auspicabile se si desidera abbreviare i tempi di esecuzione e si mira ad ottenere un risultato finale soddisfacente. Purtroppo in molti split di medio-piccola taglia si ha a disposizione un solo attacco per la connessione (sul tubo da 3/8”), situato sulla bassa pressione del circuito. Quindi l’azione aspirante della pompa interessa fin da subito il tubo di aspirazione, che viene posto in depressione fino al compressore. Se il compressore è dotato di valvola di aspirazione (caso non frequente sulle tipologie di compressori destinate al condizionamento, ma non del tutto escludibile a priori) tale valvola viene indotta a chiudersi ermeticamente a seguito del differenziale di pressione che si crea sulle sue due facce impedendo, così, che l’azione aspirante della pompa possa interessare la camera cilindrica del compressore e, successivamente, il lato di alta pressione del circuito frigorifero (mandata del compressore, condensatore, ecc.). Per poter procedere alla vuotatura di quest’ultimo ci si deve affidare all’azione aspirante della pompa che viene esercitata (dal punto di attacco sul tubo da 3/8”) attraverso l’evaporatore e, a ritroso, dispositivo di espansione, condensatore, tubo di mandata, compressore . Il dover eseguire il vuoto interessando il dispositivo di espansione che, ricordiamo, presenta un orifizio che può essere anche inferiore ad un decimo di millimetro) comporta una certa difficoltà esecutiva in quanto, come si può ben capire, si tratta di esercitare un’azione aspirante attraverso un pertugio molto piccolo attraverso cui, oltretutto, dobbiamo far fluire un gas, il che certamente non è dinamica agevole. Anche in questi casi, dunque, l’esecuzione del vuoto richiede tempi di realizzazione maggiori poiché un tempo di vuotatura breve sicuramente non permette alla pompa di estrarre tutti i gas e l’umidità presente nel circuito a causa dell’azione di ostacolo interposta dal dispositivo di espansione. Anche la temperatura dell’ambiente in cui si lavora influisce significativamente sul tempo necessario alla vuotatura. Già precedentemente abbiamo visto come l’operazione di essiccazione del circuito richieda il raggiungimento di valori di pressione tali che la corrispondente temperatura di saturazione dell’acqua sia la più bassa possibile. In presenza di alte temperature ambientali l’ebollizione dell’acqua viene senz’altro favorita, per cui i tempi della vuotatura possono trarne sicuramente un vantaggio. Eseguire l’operazione di vuoto in una giornata molto calda depone sicuramente a favore per una riduzione dei tempi di esecuzione del vuoto rispetto ad una giornata fredda. Se assumiamo come realistica l’ipotesi che uno split ha probabilità di essere installato poco prima della stagione calda (in genere la domanda del mercato delle nuove installazioni cresce in tale periodo) mentre una pompa di calore poco prima della stagione fredda allora, a parità di conformazione e lunghezza del circuito frigorifero, possiamo senza dubbio pensare che per la pompa di calore i tempi di esecuzione del vuoto devono protrarsi maggiormente rispetto a quelli necessari per lo split.

prima parte introduttiva:

Come eseguire il vuoto nel circuito frigorifero del climatizzatore split