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PERCHE' E' INDISPENSABILE ESEGUIRE LA VUOTATURA DEL CIRCUITO FRIGORIFERO
PRIMA DELLA MESSA IN FUNZIONE DELL'IMPIANTO

(Art. 123)

Parte I

Pierfrancesco Fantoni

 Introduzione

La prassi dell’esecuzione del vuoto del circuito frigorifero viene ritenuta, erroneamente, non fondamentale per garantire un buon funzionamento di un impianto. Tant’è vero che essa non viene eseguita anche perché non ritenuta importante a fronte dei tempi d’esecuzione che essa richiede, che spesso risultano essere tempi di inattività per il frigorista, in quanto impossibilitato a lavorare nel contempo sul circuito frigorifero. Possiamo dire, in ragione di ciò, che la vuotatura è un’operazione onerosa da compiere, che spesso viene sostituita da operazioni alternative che accelerano i tempi operativi di messa in funzione dell’impianto ma che sicuramente non garantiscono in alcun modo un’efficacia comparabile.

Eseguire un cattivo vuoto, o non eseguirlo affatto, significa far lavorare l’impianto in condizioni non favorevoli che portano nel tempo a sicuri inconvenienti e rotture e che implicano un aumento dei consumi di elettricità per il funzionamento.

Alcuni motivi che chiariscono l’importanza della vuotatura

La vuotatura del circuito frigorifero è una procedura che non sempre viene eseguita dai tecnici frigoristi o da chi opera sugli impianti frigoriferi. L’eliminazione dell’aria, dell’umidità e degli incondensabili è un’operazione indispensabile se si vuole che l’impianto frigorifero funzioni in maniera corretta. Se l’aria o altri incondensabili permangono all’interno del circuito le loro pressioni parziali vanno a sommarsi  alla pressione propria del refrigerante, per cui l’impianto è costretto a lavorare con pressione di condensazione ed evaporazione più alte del normale in modo proporzionale alla quantità di gas presente all’interno del circuito. In particolare, poiché gli incondensabili si accumulano prevalentemente nel condensatore o nel ricevitore di liquido, la pressione di condensazione subisce un inaspettato aumento. Di conseguenza, soprattutto le temperature di lavoro dell’impianto non risultano essere quelle desiderate, con mancato raggiungimento della potenza frigorifera nominale prefissata ed un aumento dei consumi elettrici per il funzionamento del compressore.

La presenza di umidità all’interno del circuito frigorifero comporta il rischio del suo congelamento nei punti più freddi del circuito. Se essa gela all’interno dei tubi dell’evaporatore, può portare ad una diminuzione dello scambio termico tra refrigerante e fluido da raffreddare. Comunque, in tal caso, l’impianto continua a funzionare, anche se non perfettamente. Quando, però, si procede allo sbrinamento, tale spessore interno di ghiaccio si scioglie e l’umidità si distribuisce all’interno del circuito. Se il filtro disidratatore non riesce ad assorbirla, essa può nuovamente gelare all’interno del capillare o della valvola di espansione, causandone il loro blocco. In tale caso l’impianto si ferma, inaspettatamente. Inoltre l’umidità, in presenza di alte temperature, come ad esempio succede nel compressore, reagisce con il refrigerante portando alla formazione di acidi, aventi forti capacità di danneggiare gli avvolgimenti del motore elettrico, che entra in cortocircuito.

Appare chiara, quindi, l’importanza di una corretta ed appropriata esecuzione del vuoto in un circuito frigorifero: operazione non ridondante od opzionale ma basilare ed indispensabile per il regolare funzionamento dell’impianto.

Evitare procedure di evacuazione alternative

In nessun modo l’operazione di vuoto può essere sostituita da altre procedure. In taluni casi  per evacuare un tratto di tubazione si procede ad immettervi refrigerante da un lato ed a farlo uscire da quello opposto, con la convinzione che esso sia in grado di trascinare al di fuori della tubazione stessa gli eventuali gas presenti al suo interno. Tale prassi non è assolutamente condivisibile: in primo luogo perché implica l’emissione in atmosfera di refrigerante, cosa non consentita dall’attuale legislazione sui refrigeranti, in secondo luogo perché scaricare refrigerante dal circuito può portare a far lavorare l’impianto in condizioni non ottimali, anche quando la quantità persa è di pochi grammi. Infine, non è garantita l’efficacia dell’evacuazione degli incondensabili e, soprattutto, dell’umidità.

Sicuramente questa procedura presenta dei vantaggi in termini di tempi d’esecuzione, ma altrettanto sicuramente non può essere ritenuta idonea per il raggiungimento dello scopo desiderato. Una buona vuotatura ed una buona evacuazione del circuito frigorifero si raggiungono unicamente grazie all’uso di una pompa per il vuoto.

Accorgimenti nell’esecuzione del vuoto

L’esecuzione del vuoto può essere richiesta per l’intero circuito frigorifero o solo per un suo tratto. Il primo caso è tipico quando, una volta assemblato l’impianto, si vuole procedere al suo primo avviamento. Il secondo, invece, si presenta quando si deve eseguire una riparazione/sostituzione di un componente che può venire isolato all’interno del circuito frigorifero grazie alla presenza a monte e a valle di valvole di intercettazione e/o rubinetti.

Dal punto di vista della procedura esecutiva in entrambi i casi si opera nella stessa maniera, con l’eccezione riguardanti i tempi di esecuzione che devono essere più lunghi al crescere delle dimensioni del circuito di cui si intende fare il vuoto. Un buon vuoto si raggiunge sempre con una buona pompa, preferibilmente del tipo a due stadi, che permette il raggiungimento di livelli di vuoto più spinti. Per la maggior parte dei circuiti frigoriferi  una portata di 50 litri/minuto è adatta allo scopo: portate di aspirazione più elevate, infatti, porrebbero il problema di creare il vuoto troppo velocemente dentro il circuito con il rischio di far gelare per sublimazione l’umidità presente all’interno del circuito anziché farla evaporare.

Per ottenere un buon vuoto è anche necessario un buon funzionamento della pompa, che si ottiene se essa viene utilizzata correttamente nel tempo. Quando la pompa lavora i gas aspirati vengono a contatto con l’olio, che garantisce la lubrificazione della pompa. Se tali gas condensano, vanno ad inquinare l’olio: la loro condensazione può avvenire quando la temperatura del rotore della pompa e dell’olio stesso non sono adeguatamente elevate. Ciò può capitare soprattutto durante le prime fasi di lavoro della pompa, quando essa è ancora fredda. Per tale ragione, all’avviamento, è consigliabile aprire lo zavorratore, che consente di introdurre direttamente nel secondo stadio della pompa aria atmosferica che, con la compressione, si riscalda notevolmente permettendo anche all’olio di aumentare rapidamente la sua temperatura. In tal modo  vengono esclusi eventuali fenomeni di condensazione dei gas o dell’umidità estratti dal circuito frigorifero.

L’evaporazione dell’umidità è favorita dal calore. L’esecuzione del vuoto, quindi, andrebbe fatta sempre, per quanto possibile, in presenza di temperature ambiente non basse, in modo da ottenere, a parità di depressione raggiunta all’interno del circuito frigorifero, l’evaporazione di una maggiore quantità di umidità e quindi di migliorare il grado di essiccazione raggiunto. È anche possibile scaldare con opportuna strumentazione il circuito (lampade, resistenze, ecc.) per ottenere l’effetto desiderato: alcuni usano anche la fiamma del cannello, ma occorre molta perizia per non riscaldare eccessivamente le tubazioni in maniera localizzata e provocare, così, ulteriori problematiche (ossidazioni, decomposizioni di tracce di olio o refrigerante, ecc.).  Nella tabella 1 vengono riportate le temperature di ebollizione dell’acqua in funzione della pressione. Come si vede, per far avvenire il  passaggio di stato alle normali temperature ambiente è necessario giungere a pressioni dell’ordine di poche decine di millibar. A tali valori di pressione, maggiore è la quantità di calore disponibile più facilmente si ottiene la vaporizzazione dell’acqua.

Ulteriore funzione della vuotatura

La vuotatura serve ad estrarre tutti i gas del circuito frigorifero e ad essiccarlo. Nessuna altra procedura garantisce risultati equivalenti. Inoltre attraverso di essa si può anche compiere una valutazione del grado di tenuta del circuito frigorifero.

Quando attraverso la pompa si è raggiunto un grado di vuoto accettabile all’interno del circuito, si chiudono i rubinetti del gruppo manometrico e, se presenti, anche quelli delle singole gomme flessibili che permettono il collegamento al circuito. Sul vuotometro (vedi figura 1) si evidenzia con l’apposito indicatore di colore rosso il livello di vuoto raggiunto. A questo punto si lascia indisturbato il circuito per un certo periodo di tempo, compatibilmente con le esigenze che si hanno per la sua messa in funzione. Ovviamente maggiore è tale tempo e più probabile è evidenziare eventuali difetti di tenuta. In condizioni di regolarità, lasciato trascorrere il tempo dovuto, appena si aprono i rubinetti di isolamento si noterà una piccola risalita dell’indicatore del vuotometro rispetto al valore evidenziato dall’indicatore rosso. Tale risalita risulta essere abbastanza normale quando rimane nell’ambito di qualche decina di mbar, anche in dipendenza della lunghezza del circuito frigorifero.

[continua]