Humedad en el circuito

La humedad en el interior del circuito frigorífico es uno de los mayores problemas técnicos de una instalación, puesto que causa bloqueos por hielo en el sistema de expansión y la formación de ácidos que corroen el bobinado del compresor y degradan el aceite

Tanto en la construcción de un sistema frigorífico, como en la reparación, se debe de ser muy cuidadoso para evitar la entrada de humedad en el circuito frigorífico, y en el caso de que nos entre humedad, hacer todo lo posible para eliminarla.

Problemas que causa la humedad en el circuito frigorífico.

En el interior de un circuito frigorífico solo debe de haber refrigerante, limpio y sin impurezas. La existencia de humedad en el interior del circuito nos dará muchos problemas, algunos de ellos de difícil solución. A continuación vemos algunos de ellos.

• Congelación: El agua que pueda haber entrado en el interior del circuito frigorífico se congela en el dispositivo de expansión (tubo capilar o válvula de expansión), bloqueando el flujo de refrigerante, lo que causa la parada del sistema.
• Corrosión y ácidos: La humedad reacciona con el refrigerante y el aceite, creando ácidos fuertes que corroen las partes metálicas y dañan el barniz del motor eléctrico del compresor.
• Fenomeno del «Cobreado» (Copper Plating). El acido mencionado anteriormente disuelve el cobre de los tubos. Este cobre en disolución viaja hasta el compresor, donde las altas temperaturas hacen que se vuelva a depositar en forma de capa fina sobre las piezas móbiles de acero. Con esto, las tolerancias del compresor desaparecen, las piezas se ajustan demasiado y el motor se puede acabar bloqueando o gripando.
• Lodos y daño al aceite: La humedad degrada el aceite lubricante, perdiendo su viscosidad y capacidad de lubricación, lo que conduce a un desgaste prematuro.
• Falsas lecturas de presión: El sistema no funciona de manera eficiente.

El aceite y la humedad

El aceite frigorífico mayormente utilizado en sistemas con refrigerante halogenados, es el de base ESTER (POE). Es un lubricante muy higroscópico (que absorbe humedad).

El aceite mineral utilizado antiguamente no se mezclaba con el agua y separarlos era relativamente facil. Con unos cambios de filtros deshidratadores el sistema estaba límpio de humedad

Pero el aceite sintético actual, se mezcla y emulsiona, formando un fenómeno químico crítico y destructivo como hidrólisis, provocando que la separación sea imposible aunque hagamos múltiples cambios de filtro deshidratador.

Esto desencadena las siguientes consecuencias:

• Descomposición Química (Hidrólisis): El agua reacciona con las moléculas de éster, rompiéndolas y revirtiendo el aceite a sus componentes originales: ácidos orgánicos y alcohol (pentaeritritol).
• Ataque Ácido Extremo: Los ácidos resultantes son mucho más agresivos que los producidos en aceites minerales. Corroen las partes metálicas, atacan el barniz de los devanados del motor y provocan el cobreamiento (depósito de cobre en partes calientes).
• Pérdida de Lubricación: La hidrólisis reduce drásticamente la viscosidad del aceite, lo que impide que lubrique adecuadamente las partes móviles, causando un desgaste acelerado o el gripado del compresor.
• Formación de Lodos y Atascamientos: Los subproductos de la reacción crean lodos que obstruyen el filtro deshidratador, el capilar o la válvula de expansión.
• Higroscopicidad Extrema: Los aceites POE pueden absorber hasta 10 veces más humedad que un aceite mineral (hasta 2000 ppm frente a 200 ppm). Solo 15 minutos de exposición al aire ambiente pueden ser suficientes para contaminar el aceite de forma irreversible.

Es por esto que una vez la humedad ha entrado en el aceite éster no la vamos a sacar ni con vacio ni con cambios de filtro. En estos casos es imperativo cambiar el aceite por completo, realizar una limpieza del circuito con nitrógeno y sustituir el filtro deshidratador por uno de alta capacidad antiácida.

Causas de la humedad en el sistema

Las causas principiales de entrada de humedad son las siguientes

• Mal vacío: Al finalizar una instalación o reparación, no realizar un vacío adecuado o usar un compresor de refrigeración en lugar de una bomba de vacío. Es muy importante el hacer el vacio en la parte del circuito que se ha abierto y se ha expuesto al ambiente.
• Fugas: La presencia de fugas permite la entrada de aire y humedad ambiental. Normalmente suele ocurrir debido a que la presión de aspiración está por debajo de la presión ambiente. Una fuga en un intercambiador de agua, tambien nos provocará la entrada de humedad, o directamente agua, en el interior del circuito.
• Filtro deshidratador saturado: No cambiar el filtro deshidratador al intervenir el sistema. El vacio no garantiza la total eliminación de la humedad con lo que siempre se ha de combinar con el montaje de un buen filtro deshidratador.
• Componentes abiertos: Dejar tuberías expuestas al ambiente durante mucho tiempo durante la instalación. Igualmente, las válvulas, filtros, etc, deben de estar siempre sellados y solo abrirlos en el mismo momento de su instalación.

Como evitar la entrada de humedad

Hay unos pasos obligatorios en cualquier instalación i/o reparación del circuito frigorífico que deben seguirse:

• Realizar un buen vacío: Utilizar una bomba de vacío capaz de reducir la presión interna hasta niveles donde la humedad se evapore (por debajo de 500 micras). No utilizar para hacer el vacío un compresor frigorífico y solo utilizar bombas de vacío de doble efecto.
• Cambio de filtro: Reemplazar siempre el filtro deshidratador, ya que este solo absorbe la humedad una vez. Cualquier apertura del sistema debe conllevar el cambio del filtro deshidratador. ¡Innegociable!.
• Uso de nitrógeno: Para evitar la humedad durante soldaduras, se recomienda crear un ambiente seco en el interior de los tubos con nitrógeno. Una vez finalizada la soldadura, utilizar el nitrógeno para presurizar y efectuar un barrido que para eliminar tanto humedad como impurezas de la soldadura.
• Carga de refrigerante: Asegurar que el refrigerante y el aceite sean de calidad y no contengan humedad. Descartar refrigerantes de dudosa procedencia.
• Aditivos: En casos graves, se pueden utilizar aditivos eliminadores de humedad.

En instalaciones nuevas o instalaciones con problemas, el vacío de ha de hacer muy bien y lo ideal es hacerlo en estos tres pasos:

1. Realizar el vacio con una bomba de doble efecto hasta llegar a 30inHg. Una vez llegada a esta presión de vacio, continuar con el vacio durante unos 30 minutos mínimo.
2. Una vez realizado el paso anterior, romper el vacio con nitrógeno seco y subir la presión hasta que supere la presión ambiental.
3. Quitar el exceso de presión de nitrógeno y volver a realizar el vacio hasta 30inHg y continuar un mínimo de 30 minutos.
4. Una vez realizados estos pasos, agregar el refrigerante.

Uno de los principales problemas es la humedad que podemos tener el aceite y por esto se ha de controlar el aceite que se entra en un circuito. Siempre se utilizaran envases sellados y se desecharan los envases abiertos. Utilizaremos envases pequeños para que no nos quede un envase de aceite abierto en nuestro almacen o nuestra furgoneta.

Como eliminar la humedad que ya ha entrado

Primero que todo analizaremos y tendremos en cuenta en valorar la cantidad de humedad que ha entrado y el tipo de aceite que tenemos. Vamos a explicarlo separado por tipo de aceite.

Humedad con aceite mineral

Si la cantidad de humedad que nos ha entrado en un circuito frigorífico con aceite mineral es poca, el sistema lo vamos a recuperar cambiando el filtro deshidratador tantas veces como haga falta hasta eliminar la humedad. Con esto bastaría.

Si la humedad que ha entrado ya ha producido lodos, es que ya ha empezado a destruir el aceite. En este caso, lo recomendable sería cambiar los filtros deshidratadores tantas veces como haga falta y realizar, como mínimo, un cambio de aceite en el compresor. Al cabo de unas horas de funcionamiento, se realizará una inspección del estado del aceite y, en caso de ser necesario, realizar otro cambio de aceite y filtros deshidratadores. Cada vez que realicemos un cambio de aceite, es necesario hacer el vacío al compresor antes de abrir las válvulas.

Si la cantidad de humedad que ha entrado en el circuito es importante, realizaremos un cambio de aceite, extraer todo el refrigerante, cambiar el filtro deshidratador y hacer un vacío general. El refrigerante extraído se podrá filtrar y hay que hacer un análisis de acidez. Si después de secarlo y no tenemos acidez, se podrá aprovechar. En caso de que tenga una acidez muy marcada, es mejor desecharlo y entrar refrigerante nuevo en el circuito.

Como vemos, la base para recuperar un circuito con aceite mineral que tiene humedad, es la de hacer el vacío en cada apertura del circuito y cambiar filtros.

Humedad con aceite sintético

En este caso tendremos en cuenta la gran higroscopicidad del aceite sinténtico POE o de base ESTER.

En caso de poca entrada de humedad, empezaremos con un cambio de aceite y cambio de filtro deshidratador. Una vez entrado el nuevo aceite, hacer el vacío al compresor. Normalmente, con un cambio será suficiente.

En caso una entrada importante de humedad, o que ya ha producido lodos y/o acidez, cambiaremos aceite + filtros tantas veces como sea necesario. Cambiamos filtros + aceite y ponemos en funcionamiento el sistema unas 24 horas. Al día siguiente analizamos si tenemos humedad i/o acidez y en caso de tener, volvemos a cambiar aceite + filtros. Al cabo de 24 horas volvemos a analizar el sistema y repetimos hasta que el análisis nos de un resultado satisfactorio.

En los sistemas con aceite sintético no basta con cambiar el filtro deshidratador y es necesario cambiar también el aceite.

Conclusiones

La humedad en el interior de un circuito frigorífico nos dará muchos problemas y por lo tanto hay que evitar, por todos los médios que nos entre.

Es por esto que la conclusión es la de que hay que hacer bien los trabajos y evitar entradas de aire y/o humedad en los circuitos frigoríficos. Cuando actuemos en una instalación hay que comprobar que los presostatos de baja no nos paran los compresores por debajo de la presión ambiental. Realizar el vacio en los sectores del circuito que se han expuesto al ambiente y cambiar el filtro deshidratador cada vez que se abra el circuito.

Siguiendo estos pasos evitaremos la entrada de humedad y esto será muchísimo mejor que tener que actuar a posteriori para extraerla, puesto que nos va a comportar mucho trabajo y en casos de elevada humedad el cambio del aceite o el cambio de todo el refrigerante.