Los gases no condensables causan pérdidas de eficiencia en el sistema. Conocer los efectos, detectarlos y eliminarlos es elemental para tener equipos eficaces y en buen estado.
Los gases no condensables son incapaces de condensarse dentro de un sistema de refrigeración, a diferencia de los gases refrigerantes. Esto puede tener un grave impacto en las condiciones de funcionamiento del sistema, en la eficiencia energética y en la vida útil del compresor.
Los GNC más comunes en el aire que respiramos son el nitrógeno, argón, y quizás el dióxido de carbono. Estos gases tienen puntos de ebullición tan bajos que, para cualquier condición de trabajo que el sistema de refrigeración pudiera tener, permanecerán en forma de gas. El aire entra en un sistema cuando éste está abierto. Éste se puede extraer de un sistema con una bomba de vacío, llevándolo a una lectura de 500 micrones con lubricante mineral o lubricante alkilbenceno o inducirlo a un vacío de 250 micrones con lubricante polioléster. Cuando un sistema necesita ser presurizado (por ejemplo, para buscar fugas) el nitrógeno es el gas que se debe de utilizar. Éste gas también se usa para crear una atmósfera en el interior de las tuberías de cobre para poder soldarlas, con el fin de reducir el efecto de oxidación que sufren los tubos en el interior al ser soldados.
Efectos de los GNC en el sistema
El vapor del refrigerante se debe de condensar en su totalidad en el condensador. Este tipo de proceso requiere que el refrigerante esté en contacto con las paredes de la tubería para poder
transferir el calor al cobre, que luego fluya hacia las aletas y éste se retire con la corriente de aire provocada por el ventilador del condensador.
Teniendo en cuenta la ecuación básica de transferencia de calor, Q = U x A x DT. En donde el área del condensador (A) ha sido seleccionada para rechazar la cantidad adecuada de calor (Q) y el coeficiente de transferencia de calor del refrigerante (U) y la diferencia de temperatura entre la temperatura del aire del medioambiente y el refrigerante (DT). Un gas no condensable se mantendrá en forma de vapor. No fluirá a la salida como refrigerante líquido, en vez de eso permanecerá atrapado dentro de la tubería del condensador. Esta situación provocará dos cosas:
Regresando a la ecuación de transferencia de calor se demuestra que si A y U se reducen, entonces DT sube. En otras palabras:
El aumento en la descomposición del lubricante ocasionará que la vida útil del compresor se vaya reduciendo. Además, el aire contiene oxígeno que promueve reacciones químicas nocivas para el sistema.
Detección GNC en un sistema
No se debe asumir inmediatamente que una presión alta en la cabeza del compresor significa la presencia de GNC en el sistema.
Otras causas posibles de alta presión son:
Si las anteriores ya fueron descartadas, es posible pensar en la presencia de gases GNC en el condensador. Para comprobar su presencia:
Tabla 1: Presión/temperatura | ||||||
TEMP. °F | Refrigerante | |||||
CFC | HCFC | HFC | HCFC | HCFC | HFC | |
12 | 22 | 134a | 401A | 402A | 404A | |
37 | 34.3 | 64.3 | 32.2 | 32.7 | 85.6 | 80.7 |
38 | 35.2 | 65.7 | 33.1 | 33.7 | 87.3 | 82.4 |
39 | 36.1 | 67.1 | 34.1 | 34.6 | 89.1 | 84 |
40 | 37 | 68.6 | 35 | 35.5 | 90.9 | 85.7 |
42 | 38.9 | 71.5 | 37 | 37.5 | 94.5 | 89.2 |
44 | 40.8 | 74.5 | 39 | 39.5 | 98.2 | 92.7 |
46 | 42.7 | 77.6 | 41.1 | 41.6 | 102.1 | 96.4 |
Eliminación
La forma de eliminar los GNC es haciéndole vacío al sistema. El vacío es indispensable para eliminar los GNC y cualquier rastro de humedad que pudiera haber entrado al sistema mientras éste se encontraba abierto. Se debe purgar el aire de las mangueras de carga de los manómetros antes de abrir las válvulas del sistema.
Recomendaciones para eliminar los GNC del sistema:
Autor: Gildardo Yañez
Especialista en Refrigeración
Miembro ASHRAE