Gases Incondensables en Sistemas de Refrigeración

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¿Qué Son los Gases Incondensables o no Condensables?

En un sistema de refrigeración ideal, el único gas presente debería ser el refrigerante. A veces te puedes encontrar gases incondensables como aire, incluso otros refrigerantes que accidentalmente se han mezclado. Estos gases no participan en el ciclo de refrigeración y, por lo tanto, no se condensan correctamente en el condensador, lo que afecta directamente la eficiencia del sistema. Funcionando todo ineficientemente ya que estamos «inventando» un gas con unas propiedades nuevas para los cuales ni las válvulas están diseñadas ni ningún componente de la instalación.

Los gases incondensables representan un desafío importante en cualquier sistema de refrigeración. Estos gases, que no deberían estar presentes, alteran el rendimiento del sistema, causando ineficiencias y posibles fallas. En este artículo, aprenderás a identificar los gases incondensables, comprender sus causas y, lo más importante, cómo resolver este problema para mantener tu sistema en óptimas condiciones.

Causas Comunes de Gases Incondensables

Fugas y mal mantenimiento

Cuando hay fugas en el sistema, especialmente en la línea de aspiración, el aire puede entrar, mezclándose con el refrigerante. Esto es particularmente problemático en sistemas que operan a presiones cercanas o por debajo a cero bares.

Vacíos inadecuados

Un proceso de vacío deficiente al instalar o mantener el sistema puede dejar residuos de aire o humedad, que posteriormente se convierten en gases incondensables o dicha humedad tape válvulas o otros componentes.

Mezcla de refrigerantes

A veces, se cometen errores durante la carga del sistema, utilizando un refrigerante incorrecto o mezclando diferentes tipos, lo que cambia las propiedades del fluido en el sistema.

Impacto de los Gases Incondensables en el Sistema

Problemas de condensación: Al cambiar las características del refrigerante, los gases incondensables dificultan el proceso de condensación, lo que puede llevar a un rendimiento ineficiente o incluso a la falla del sistema.
Reducción de la eficiencia: Estos gases ocupan espacio en el condensador, lo que disminuye la superficie disponible para la condensación del refrigerante. Esto se traduce en un aumento de la presión y temperatura en el condensador, lo que obliga al compresor a trabajar más y consumir más, reduciendo la eficiencia energética del sistema.

Cómo Identificar Gases Incondensables

Temperatura de salida del condensador

Para el equipo y espera a que el condensador llegue a temperatura ambiente. Coloca un termómetro de contacto en la salida del condensador y anota la temperatura.

Comparación con la presión manométrica

Contrasta esta temperatura anotada anteriormente con la presión manométrica y temperatura del refrigerante, contrástala con la tabla de presión-temperatura del refrigerante en uso. Si la temperatura no coincide con la presión y temperatura correspondiente, es muy probable que haya gases incondensables en el sistema.

Ejemplo Práctico de Detección de Gases Incondensables

Imaginemos que tenemos una instalación en la cual la condensación no es buena y el sistema se detiene por alta presión. Después de haber descartado los problemas típicos, como ventiladores defectuosos en el condensador, etc es momento de considerar la presencia de gases incondensables.

Medición de la temperatura de salida del condensador: Lo primero que hago es tomar mi termómetro de contacto y conectarlo a la salida del condensador. Supongamos que la lectura es de 39 grados Celsius.
Lectura de la presión: Mientras la temperatura del termómetro se estabiliza, conecto mis manómetros al sistema para leer la presión. Aunque podría usar los manómetros de la central, prefiero conectar los míos para asegurarme de que la medición sea precisa. En este ejemplo, digamos que el manómetro muestra una presión de 21 bares.
Comparación de valores: Con estos datos en mano, nos dirigimos a una tabla de presión-temperatura o utilizamos una aplicación confiable como Ref Tools de Danfoss. Verificamos que para el refrigerante R404A a 39 grados Celsius, la presión correspondiente debería ser de 16,7 bares.
Detección del problema: Si el manómetro muestra una presión de 21 bares en lugar de los 16,7 bares esperados, ya hemos detectado la avería: hay gases incondensables en el sistema. Esta discrepancia entre la presión y la temperatura es una señal clara de que el refrigerante ha perdido sus características debido a la presencia de estos gases o en resumen la presión y temperatura de trabajo del refrigerante no corresponden a la de diseño.

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Identificar gases incondensables en un sistema de refrigeración es crucial para evitar problemas mayores. Una técnica efectiva es medir y comparar la temperatura y la presión en la salida del condensador. A continuación te dejo la aplicación que yo utilizo para buscarlo, es gratuita y esta en Play Store y para Apple.

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Ref Tools Danfoss: La Herramienta Esencial para los Frigorista

Personalmente, he identificado este problema en múltiples ocasiones, donde el termómetro mostraba una temperatura que no correspondía a la presión y temperatura esperada para ese refrigerante. Esto fue una clara señal de que el refrigerante había perdido sus características originales debido a la mezcla con otros gases.

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Soluciones para Eliminar Gases Incondensables

Purgado manual

Puedes intentar purgar los gases en el punto más alto del condensador. Esto es útil cuando se detecta una mala condensación y es evidente la acumulación de gases en ese área.

Recuperación y recarga del refrigerante

En casos más graves, la mejor opción es recuperar la carga de refrigerante, seccionar el condensador, o incluso toda la instalación si es necesario, y luego realizar un buen vacío. Esta es una tarea delicada y requiere tiempo, pero es esencial para garantizar que el sistema esté libre de gases incondensables.

Además, cuando se trabaja con un sistema que utiliza un refrigerante antiguo, es aconsejable considerar un retrofit a un refrigerante más actual. Este proceso no solo elimina todos los gases incondensables, sino que también actualiza el sistema para que funcione con un refrigerante compatible con las normativas actuales y más respetuoso con el medio ambiente. Una vez completado el vacío y asegurado que el sistema está completamente limpio, se puede proceder a recargar el sistema con un refrigerante nuevo y limpio. Este enfoque garantiza que el sistema volverá a operar de manera eficiente y segura, evitando los problemas recurrentes asociados con los gases incondensables y mejorando el rendimiento general del sistema de refrigeración.

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Conclusión

Los gases incondensables en sistemas de refrigeración son un problema común pero manejable. Reconocer los síntomas, como la discrepancia entre la temperatura y la presión en el condensador, es clave para identificar su presencia. Si se detectan a tiempo, los gases incondensables pueden eliminarse, restaurando el rendimiento óptimo del sistema. Como técnico, he aprendido que mantener un sistema limpio y bien sellado, junto con un buen procedimiento de vacío, es esencial para evitar estos problemas. No subestimes la importancia de estos detalles en el mantenimiento de sistemas de refrigeración.