www.centrogalileo.it

Mezzi e strumenti per l'assistenza all'impianto frigorifero

Luigi Nano - Centro Studi Galileo

Coordinatore del corso di riparazione dei frigoriferi commerciali per gelati

Vedere il programma del corso di riparazione di frigoriferi commerciali sul sito internet http://www.centrogalileo.it  

Il tecnico frigorista, sia nella sua attività professionale, sia nel suo periodo di formazione (a tale scopo viene usata mensilmente nei corsi del Centro Studi Galileo) deve possedere un'attrezzatura indispensabile di base. Tale attrezzatura può essergli fornita dalle decine di industrie presenti sul territorio nazionale, tutte collegate col Centro Studi Galileo, delle quali vengono elencate periodicamente sulla rivista quelle che intervengono direttamente di persona ai corsi e convegni del Centro stesso.

Tali strumenti specifici per l'assistenza al circuito frigorifero sono:

- gruppo portatile per saldatura ossiacetilenica o ossipropano;

- stazione di carica o vuoto con pompa bistadio;

- recuperatore per i fluidi frigorigeni;

- contenitore di olio per pompe;

- misuratore di vuoto;

- pinza amperometrica a lettura digitale;

- 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 oppure lampada a propano;

- 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 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 compressori distaccati dal sistema e poi rivelatisi 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 elettrico (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 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 recuperato in bombola (pressione interna uguale a quella atmosferica);

- 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, 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 manovuotometro 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 (millitor), nella capacità del cilindro di carica (kg), nella dotazione di strumenti di misura (con o senza misuratore di vuoto).

La carica del cilindro si ottiene allacciando un'estremità della tubazione flessibile al rubinetto della bombola di servizio, l'altra estremità al rubinetto di carica della stazione.

Normalmente, la bombola di servizio deve essere capovolta in modo che esca refrigerante liquido.

Aprire il rubinetto della bombola di servizio e allentare, per pochi istanti, il raccordo zigrinato all'altra estremità del tubo di carica affinchè l'aria contenuta nella tubazione venga spurgata.

Aprire il rubinetto di carica della stazione sino al completo riempimento del cilindro.

Per spurgare l'aria eventualmente contenuta nel cilindro e per facilitare l'entrata del refrigerante liquido, occorre premere la valvola a spillo (valvola Schoeder) applicata sulla flangia superiore del cilindro, previo distacco del tappo zigrinato.

Chiudere i rubinetti e recuperare la tubazione.

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, previo spurgo della tubazione flessibile. Il manovuotometro di bassa pressione fornirà i dati necessari per completare la carica.

Quando sia invece accertata una 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 il gas in atmosfera.

Effettuato lo scarico 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 R141b 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 di isolamento del misuratore di vuoto e quello 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 manovuotometri 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 manovuotometro 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 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. Il cilindro graduato trasparente consentirà di leggere la quantità erogata direttamente sulla scala che corrisponde al tipo di refrigerante usato ed alla pressione indicata dal manometro in testa al cilindro.

Il cilindro trasparente dovrà essere vuotato sino a che la scala prescelta si sovrapponga al tubo di livello.

L'immissione di refrigerante nel sistema deve essere effettuata esclusivamente dal lato di alta pressione.

Non appena il livello nel cilindro di carica avrà raggiunto il peso residuo precalcolato (peso di partenza - peso della carica = peso residuo) 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 del peso residuo voluto (arresto dovuto a equilibrio di pressione tra il sistema e il cilindro di carica), 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 manovuotometri sulla stazione di carica indicheranno rispettivamente:

- quello di alta pressione, la temperatura e la pressione di condensazione;

- quello di bassa pressione, la temperatura di evaporazione.

I manovuotometri sono infatti provvisti di scale indicanti la temperatura di saturazione dei refrigeranti: R12 - R22 - R502 - R134A - R404A - R507 - R407C - R410A.

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 20 cm. dal loro punto di partenza sul sistema e ripetere l'operazione un centimetro a monte lasciando la pinza in opera.

Sfilare i giunti a farfalla.

Tagliare i tubi di servizio un centimetro a valle della prima strozzatura.

Saldare le estremità riempiendo di lega il bicchiere formatosi con la strozzatura.

Recuperare le pinze schiacciatubi.

Controllare la tenuta delle due saldature con il cercafughe e ripiegare quindi all'interno i due tubi di servizio.