CENTRO STUDI GALILEO
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Mezzi
e strumenti per l’assistenza all’impianto frigorifero:
Flash sull’attrezzatura più comunemente usata dal frigorista
Luigi Nano Coordinatore pratico
dei corsi di tecniche frigorifere del Centro Studi Galileo
Il tecnico frigorista, sia nella sua attività
professionale, sia anche nel suo periodo di formazione e apprendistato deve
possedere ed imparare ad utilizzare un’attrezzatura indispensabile di base.
Questa attrezzatura è materia di studio accurato durante i diversi corsi mensili
dell’Associazione dei Tecnici del Freddo che vengono svolti, grazie
all’esperienza di 33 anni, dal Centro Studi Galileo sia nella sede principale di
Casale Monferrato, che è debitamente attrezzata di tutte le apparecchiature
necessarie per le lezioni teorico-pratiche e anche di impianti didattici per
simulare disfunzioni di servizio, sia nella nuova sede corsi recentemente
ristrutturata e rimodernata di Roma, sia nelle diverse sedi regionali del Centro
tra cui quella, ora in fase di ampliamento, di Milano, e quelle di Padova,
Bari, Napoli e
Università di Palermo,
Tali strumenti specifici per l’installazione, la manutenzione e la riparazione
degli impianti di refrigerazione e condizionamento sono:
- gruppo portatile per saldatura ossiacetilenica o ossipropano;
- stazione di carica o vuoto con pompa bistadio;
- bilancia elettronica per carica sistemi;
- recuperatore per i fluidi frigorigeni;
- contenitore di olio per pompe;
- misuratore di vuoto;
- pinza amperometrica a lettura digitale;
- manometri classici o digitali;
- termometro registratore;
- termometro elettronico a 1 sonda o più sonde;
- filtro deidratatore con tubo di servizio;
- rubinetto con dispositivo perforatore;
- analizzatore per condensatori elettrici;
- tester universale;
- cercafughe elettronico con pompa dell’aria;
- serie di punzoni allargatubi;
- pinza schiacciatubi;
- coppia di giunti Hansen e giunti a farfalla;
- chiave a cricco;
- tagliatubi a grandezze diverse;
- flangiatubi universali;
- tubazione flessibile;
- collettore a tre vie per misuratore di vuoto.
Tutti gli strumenti descritti devono essere di tipo portatile, con peso ed
ingombro ridotti, ma devono resistere a forti sollecitazioni meccaniche.
Nella selezione degli attrezzi specifici (tagliatubi - flangiatubi -
raccorderia) ci si è voluti limitare a quei modelli che sono utilizzati nella
refrigerazione domestica e commerciale.
Tipo dell’intervento:
Gli interventi che saranno in seguito descritti si dividono in:
- esterni;
- interni, senza la sostituzione del compressore;
- interni, con la sostituzione del compressore.
Interventi esterni
Sotto questa voce sono classificati tutti quegli interventi che non richiedono
l’apertura del sistema refrigerante e che possono quindi essere effettuati,
senza grandi difficoltà, nel luogo stesso dove è installato il sistema.
Pulizia del condensatore alettato e del compressore
Il sistema frigorifero è sostanzialmente un meccanismo di scambio termico. La
circolazione dell’aria ambiente attraverso il condensatore alettato ed il
compressore così come la circolazione dell’aria interna attraverso l’evaporatore
ed i prodotti da refrigerare non deve essere ostacolata.
Polvere e sporcizia che si accumulano sul condensatore alettato e sul
compressore, ghiaccio e brina che si depositano sull’evaporatore agiscono come
isolanti turbando l’equilibrio termico del sistema con conseguenti aumenti dei
consumi di energia e del livello di rumorosità e riduzione della vita meccanica
del compressore.
Riduzione della rumorosità
Il compressore e gli eventuali motoventilatori generano vibrazioni che sono
assorbite, solo in parte, rispettivamente dalle sospensioni a molle e dagli
ammortizzatori di gomma. Le vibrazioni sono trasmesse dall’unità condensatrice
al mobile (armadio, vetrina, banco) e ciò genera rumorosità.
E’ quindi importante curare il livellamento dei punti di appoggio della base.
Fonti di rumore sono pure costituite da tubi a contatto delle strutture portanti
e da sbilanciamento dei motoventilatori. Eventuali vibrazioni armoniche possono
essere smorzate con tamponi di gomma supplementari.
In generale, un compressore che lavora con carichi più elevati (e quindi
pressioni più elevate) di quelli di progetto ha un funzionamento più rumoroso.
Per carico si intende la corrente assorbita durante il funzionamento e
all’avviamento. Mentre la corrente di marcia può essere misurata, con un comune
amperometro, quella di avviamento può essere rilevata soltanto da un amperometro
elettronico. Un condensatore alettato ricoperto di polvere causa sovraccarico al
compressore.
Inconvenienti della parte elettrica
Non sono infrequenti i casi di sostituzione di compressori nell’impianto
rivelatisi poi perfettamente efficienti. E’ quindi indispensabile verificare con
grande cura tutte le apparecchiature elettriche esterne prima di procedere alla
sostituzione di un compressore. Parti e componenti che vanno soggetti ad avaria
sono:
- la linea elettrica di alimentazione, la presa, la spina ed i conduttori;
- il termostato e la relativa linea;
- i terminali;
- il relè amperometrico di avviamento;
- il protettore termo-amperometrico (clixon);
- il condensatore di avviamento o di marcia (se il compressore ne è dotato).
Ciascuna di queste parti può essere controllata separatamente oppure
temporaneamente sostituita con una equivalente nuova.
Per una più facile verifica delle parti elettriche e, in particolare, della
continuità del compressore, consultare “designazione dei terminali e schema dei
collegamenti”, che si trovano sui cataloghi dei motocompressori.
Un compressore che non presenti avarie alle parti elettriche interne può essere
tuttavia inefficiente nella parte meccanica.
Inconvenienti possibili, seppure vari, quali il funzionamento in by-pass e
l’inefficienza delle sospensioni, impongono la sua sostituzione.
Interventi interni
Sono quelli che richiedono l’allacciamento del sistema alla stazione di carica
per effettuare le seguenti operazioni:
- diagnosi;
- scarico del refrigerante;
- evacuazione in depressione;
- carica.
L’allacciamento può essere effettuato soltanto dopo l’applicazione, ai tubi di
servizio, dei giunti, delle fruste e degli innesti ausiliari.
L’applicazione dei giunti ausiliari non è necessaria su unità e sistemi già
equipaggiati all’origine di rubinetti.
Qualunque intervento sul sistema deve essere preceduto dalle seguenti
operazioni:
- distacco dell’alimentazione elettrica;
- scarico del refrigerante dal sistema e recupero in bombola;
- pulizia esterna dei tubi di servizio e/o dei rubinetti.
Diagnosi dell’avaria
Un evaporatore che presenti una forte brinatura in una zona limitata della sua
superficie indica una insufficiente carica di refrigerante. Se l’insufficienza è
causata da una perdita, essa può essere localizzata con un cercafughe e
riparata.
Una totale occlusione della linea del liquido (filtro deidratore-tubo
capillare), valvola solenoide o valvola termostatica è indicata dal
funzionamento senza sosta del compressore.
Una parziale occlusione della linea del liquido è indicata dalla formazione di
brina nel punto che costituisce la strozzatura.
Queste tre disfunzioni possono essere evidenziate dalla lettura di un manometro
applicato al tubo di servizio del compressore per mezzo di un rubinetto munito
di perforatore.
Presenza di aria ed insufficienza di olio lubrificante sono indicate da una
elevata temperatura di regime del compressore.
Avarie elettriche del compressore (bruciatura, interruzione, corto circuito o
perdita di isolamento dell’avvolgimento) sono piuttosto infrequenti, dell’ordine
del 3 per mille.
Ricordiamo che nessun compressore può coprire una gamma di utilizzazione di alta
e bassa temperatura così come compressori previsti per funzionare con un certo
tipo di refrigerante possono andare in avaria se ne viene usato uno diverso.
Occorre quindi verificare, specie su installazioni che abbiano già subito
interventi, che il compressore montato corrisponda al modello previsto
originariamente dal costruttore.
La stazione di carica
La stazione di carica è l’insieme dei principali dispositivi che consentono la
vuotatura (evacuazione) del sistema frigorifero e la sua successiva ricarica.
Sono reperibili diversi modelli di stazioni di carica che variano -
fondamentalmente - nella portata della pompa (litri/min), nel grado di vuoto
raggiungibile (millibar), nella capacità della bilancia elettronica (kg), nella
dotazione di strumenti di misura (con o senza misuratore di vuoto).
La carica si ottiene allacciando un’estremità della tubazione flessibile al
rubinetto della bombola di servizio contenente il refrigerante, l’altra
estremità al rubinetto di carica della stazione.
Normalmente, la bombola di servizio deve essere capovolta in modo che esca
refrigerante liquido (se è presente il pescante ciò non è necessario).
Posizionare la bombola al centro del piattello della bilancia elettronica.
-
Il piattello deve essere in posizione orizzontale.
-
Prima di iniziare le operazioni effettuare il vuoto per eliminare l’aria nelle
tubazioni-fruste di servizio che verranno utilizzate.
-
Collegare le tubazioni dalla stazione di carica al sistema frigorifero su cui
effettuare la carica.
-
Si può ora sia effettuare dapprima l’operazione di vuoto e sia, dopo il
controllo di tenuta del vuoto per evidenziare l’assenza di microfratture, che
normalmente dura alcuni minuti, effettuare l’operazione di carica del
refrigerante nel sistema.
-
Esistono stazioni di carica e vuoto che fanno tutte queste tre operazioni
(vuoto, controllo di tenuta, carica) in sequenza ed in automatico.
-
La quantità di refrigerante da caricare viene programmata per mezzo dei tasti
(normalmente + / - ) sull’apposito display (nei sistemi più moderni) o facendo
la differenza tra il peso iniziale della bombola e quello che si vuole immettere
nel sistema utilizzando la bilancia.
Applicazione di un rubinetto al tubo di servizio del compressore
Quando il sistema non è dotato di rubinetto sul lato bassa pressione, occorre
applicare al tubo di servizio del compressore un rubinetto munito di dispositivo
perforatore, indispensabile per l’eventuale aggiunta di refrigerante del
sistema.
In questo caso verrà utilizzato il solo lato di bassa pressione della stazione
di carica, previa evacuazione della tubazione flessibile. Il manometro di bassa
pressione fornirà i dati necessari per completare la carica.
Quando sia invece accertata un'avaria che imponga la sostituzione di uno dei
componenti del sistema frigorifero (compressore-condensatore
alettato-evaporatore-filtro deidratatore, ecc.) il rubinetto-perforatore
applicato al tubo di servizio del compressore verrà utilizzato per recuperare il
refrigerante contenuto nel sistema, con l’apposito recuperatore. Non scaricare
mai il gas in atmosfera, è proibito dalla legge.
Effettuato il recupero del refrigerante, chiudere il rubinetto e distaccare la
tubazione.
Odore acre e penetrante indica che il compressore è bruciato. In questo caso non
si dovrà sostituire il compressore prima di aver provveduto ad un accurato
lavaggio e deacidificazione di tutto il sistema con liquidi idonei ad alta
pressione, oppure azoto.
Queste operazioni vengono di norma eseguite presso centri di assistenza
convenientemente attrezzati.
Se il compressore non è bruciato è ora possibile intervenire sul circuito
frigorifero sostituendo, o riparando, le parti difettose.
Per tutte le operazioni di saldobrasatura dovranno esservi impiegate leghe ad
alto contenuto di argento con relativo disossidante, oppure leghe di rame.
Le parti in alluminio potranno essere riparate con resine epossidiche solo
quando non siano reperibili ricambi adatti.
Prima di allacciare la stazione di carica al sistema si dovrà sostituire il
filtro deidratatore con un modello a tre vie.
Per effettuare questa sostituzione è necessario dissaldare il filtro originale,
badando di non otturare l’estremità del tubo capillare con residui di saldatura.
L’allacciamento della stazione di carica al sistema
La connessione del giunto a farfalla sul tubo di servizio del compressore è
possibile soltanto dopo che sia stato distaccato il rubinetto-perforatore e
tagliato il tubo di servizio immediatamente a monte del foro lasciato dal
rubinetto. In qualche caso risulta conveniente saldare sul tronchetto applicato
al compressore un nuovo tubo di servizio previo distacco di quello originale.
Terminate tutte le operazioni di allacciamento, chiudere a fondo il rubinetto
per isolare il misuratore di vuoto
(vacuometro) per non danneggiarlo, e il rubinetto della pompa del vuoto, quindi
mettere in leggera pressione il lato alta pressione del sistema.
Questa leggera carica consente di effettuare alcuni importanti controlli.
Controllo del capillare: la mancata equilibratura delle pressioni ai due
manometri indica un’ostruzione nel capillare.
Controllo della tenuta: eventuali fughe di refrigerante dal sistema o attraverso
le connessioni con la stazione di carica potranno essere rilevate con il
cercafughe.
Controllo del funzionamento del compressore: mettendo in moto il compressore si
dovrà immediatamente notare un abbassamento di pressione sul manometro di bassa
ed un aumento di pressione su quello di alta.
Evacuazione del sistema
Come è noto, la presenza di vapore acqueo nel sistema frigorifero non consente
allo stesso di funzionare correttamente. Infatti, l’umidità combinata, con il
gas refrigerante ad alta pressione e alta temperatura forma dei composti
corrosivi che danneggiano il compressore.
Inoltre, all’interno del capillare, dove la temperatura è sempre inferiore a
zero, il vapore acqueo si condensa e si trasforma in ghiaccio ostruendo il
passaggio del refrigerante.
Pertanto, è imperativo estrarre dal sistema, prima della carica definitiva,
tutto il vapore acqueo presente.
L’operazione è affidata alla pompa di alto vuoto che, riducendo la pressione
all’interno del sistema, consente alle particelle di acqua presenti di bollire
ed evaporare anche a temperatura ambiente.
Il funzionamento della pompa si ottiene azionando l’apposito interruttore mentre
la deidratazione del sistema avverrà gradualmente, in un tempo correlato alla
portata della pompa, al grado di vuoto che essa raggiunge, alla temperatura
ambiente, al volume interno del sistema.
Il termine del ciclo di deidratazione viene indicato dal misuratore di vuoto:
con pompe monostadio occorre raggiungere circa 100 millibar, con pompe bistadio
circa 50 millibar.
Il non raggiungimento di questi gradi di vuoto può dipendere da perdite nel
sistema, cattive connessioni, olio lubrificante della pompa inquinato.
L’evacuazione si deve effettuare in due fasi: prima fase, della durata di 15-30
minuti, attraverso il lato di bassa pressione; seconda fase, sino al
raggiungimento dei gradi di vuoto già indicati, attraverso entrambi i lati.
Aprire il rubinetto di isolamento del misuratore di vuoto (vacuometro) soltanto
nella seconda fase.
Per evitare trasferimento di vapori d’olio dalla pompa al sistema, è necessario
chiudere il relativo rubinetto di intercettazione prima di arrestare la pompa.
Carica del sistema
In questa fase la pompa non è in funzione, il relativo rubinetto di isolamento è
chiuso così come quello del misuratore di vuoto.
Occorre conoscere la quantità di refrigerante da immettere nel sistema. La
bilancia elettronica consentirà di leggere la quantità erogata direttamente
sulla scala digitale oppure di calcolare la quantità immessa calcolando la
differenza di peso della bombola.
L’immissione di refrigerante nel sistema deve essere effettuata esclusivamente
dal lato di alta pressione.
Non appena la bilancia elettronica indicherà che il refrigerante è nella
quantità desiderata, l’erogazione dovrà essere arrestata.
Eccedere nella carica di refrigerante è un grave errore!
Nel caso il deflusso di refrigerante si arresti spontaneamente prima del
raggiungimento della quantità di refrigerante voluta (arresto dovuto a
equilibrio di pressione tra il sistema e la bombola), la carica dovrà essere
conclusa con il compressore in movimento, attraverso il lato di bassa pressione,
manovrando il rubinetto che regola il deflusso di refrigerante con estrema
cautela onde evitare colpi di liquido al compressore. In questa fase il lato di
bassa pressione della stazione di carica deve essere chiuso.
Controllo delle pressioni con compressore in funzione
Durante questa fase tutti i rubinetti della stazione di carica devono essere
chiusi.
Chiuso pure il rubinetto che intercetta l’elemento sensibile del misuratore di
vuoto.
I manometri sulla stazione di carica indicheranno rispettivamente:
- quello di alta pressione, la temperatura e la pressione di condensazione;
- quello di bassa pressione, la temperatura e la pressione di evaporazione.
I manometri sono infatti provvisti di scale indicanti la temperatura di
saturazione dei refrigeranti, ogni manometro ha il proprio refrigerante
visualizzato: R22 - R134A - R404A - R507 - R407C - R410A ecc...
I manometri digitali vanno invece bene per tutti i fluidi refrigeranti in quanto
hanno memorizzato i valori in memoria.
Inoltre esistono manometri per NH3, CO2 e idrocarburi come l’isobutano e il
propano.
Verifica della tenuta del sistema
Può essere effettuata con uno dei molti modelli disponibili sul mercato. Noi
consigliamo di dare la preferenza ai modelli aspiranti, dotati cioè di pompa
dell’aria. Questo dispositivo, che “fiuta” l’atmosfera circostante la sonda,
permette di localizzare con precisione il punto della perdita.
Distacco degli allacciamenti tra la stazione di carica ed il sistema
Una volta accertata l’assenza di perdite dal sistema si dovrà procedere al
distacco degli allacciamenti.
Il procedimento è il seguente: strozzare i tubi di servizio ad una distanza di
circa
Sfilare i giunti a farfalla.
Pinzare e strozzare con la pinza schiaccia tubi il tubo di servizio
immediatamente a monte del punto in cui si è perforato il tubo per effettuare le
operazioni.
Tagliare i tubi di servizio un centimetro a valle della prima strozzatura.
Saldare le estremità e riempire di lega il bicchiere formatosi con la
strozzatura.
Recuperare le pinze schiacciatubi.
Controllare la tenuta delle due saldature con il cercafughe e ripiegare
delicatamente quindi all’interno i due tubi di servizio.
Tutte le strumentazioni e le attrezzature fino a qui prese in considerazione
sono necessarie e indispensabili a ciascun frigorista per poter effettuare il
proprio lavoro.
In tutti i corsi dell’Associazione dei Tecnici del
Freddo-ATF che vengono svolti dal Centro Studi Galileo nelle sue diverse sedi
queste strumentazioni vengono spiegate nel loro funzionamento e nel loro
utilizzo con applicazioni pratiche di utilizzo sui diversi impianti didattici di
refrigerazione e di condizionamento presenti nelle sedi attrezzate CSG. Per
dettagli sull’attrezzatura presente nelle sedi e i vari corsi del Centro Studi
Galileo prendere visione su
www.centrogalileo.it
A questo bisogna poi aggiungere il recuperatore dei gas refrigeranti strumento
indispensabile per poter recuperare il fluido da un impianto a fine vita dello
stesso o, se si rendesse necessario, per una disfunzione grave del sistema.
In riferimento alle ultime regolamentazioni europee la possibilità per
un’azienda di certificarsi o meno per poter effettuare le operazioni tipiche del
Tecnico Frigorista, cioè l’installazione, la manutenzione, il recupero ed il
controllo delle perdite, dipenderà dalla strumentazione che questa azienda
garantirà di possedere per poter rispettare e far rispettare la normativa
vigente (vedi CE 303 sui requisiti minimi di certificazione degli operatori che
utilizzano gas refrigeranti fluorati )
Ciò significa che, secondo la regolamentazione CE 303, solo le aziende che
possiedono la strumentazione, e quindi garantiranno ai propri dipendenti la
strumentazione necessaria, saranno certificate (alcuni stati europei già stanno
rispettando questo punto).
L’operazione di recupero è indispensabile, a seguito delle regolamentazioni
sui gas refrigeranti degli ultimi anni, per evitare che una anche minima
quantità di fluido venga emessa in atmosfera e possa quindi danneggiare lo
strato di ozono (vecchi fluidi CFC e HCFC) o aumentare l’effetto serra
(refrigeranti HFC).
