Vácuo do ar condicionado faça você mesmo: tecnologia para realização dos trabalhos + recomendações valiosas

Ao comprar um sistema split e chamar uma equipe de instalação para sua montagem, todos nós queremos que o aparelho climático nos livre do calor no verão e do frio na primavera e no outono. E que também funcione corretamente por pelo menos 6-7 anos sem manutenção. Está certo?

Se a garantia do fabricante o protege de defeitos de fábrica, da negligência dos instaladores só o entendimento da ordem de instalação do sistema split o protege. Os técnicos de ar condicionado em 70% dos trabalhos de instalação simplesmente não realizam a evacuação do ar condicionado, pois isso é demorado (cerca de 30-60 minutos) e caro (um bom evacuador custa mais de 120 €).

No entanto, essa 'pequena' omissão de instalação afeta seriamente a vida útil do sistema split. Falaremos sobre evacuação de sistemas de ar condicionado em detalhes.

Objetivos da evacuação do sistema split

A maioria dos sistemas split de diferentes marcas lida facilmente com um período de seis anos ou mais de operação sem falhas sob duas condições. Primeiro – ausência de defeitos de fábrica nas unidades do split. Segundo – instalação correta do sistema de ar condicionado no local.

Após a colocação dos módulos (externo, interno) nos locais, a conexão das extremidades alargadas dos tubos de cobre com as válvulas do módulo externo e os conectores do módulo interno split, o trabalho dos instaladores parece concluído.

No entanto, antes de admitir o refrigerante freon na tubulação e ligar o ar condicionado, os fabricantes de equipamentos climáticos recomendam evacuar o ar dos tubos de conexão e do circuito como um todo.

Cada unidade e praticamente cada elemento de trabalho do circuito de refrigeração interagem com o refrigerante. Portanto, nem os gases do ar nem a umidade devem influenciar a composição do freon.

Então, a evacuação de um ar condicionado doméstico é necessária ou é uma operação desnecessária, como muitos instaladores de sistemas split afirmam com confiança? Vamos ver.

Os processos de trabalho do agente refrigerante que circula pelos tubos e unidades do aparelho de ar condicionado são precisamente equilibrados pelo fabricante. Os ciclos de compressão, condensação e sub-resfriamento do freon ocorrem em estados agregados estritamente definidos do refrigerante.

Acontece o seguinte:

• O refrigerante vaporoso segue pelo tubo grosso do evaporador (unidade interna) para o condensador (unidade externa), onde é bombeado pelo compressor. Lá, o freon é ventilado e resfriado;
• O refrigerante liquefeito é direcionado por um tubo fino para o evaporador da unidade interna. Sua pressão é reduzida pela válvula de expansão termostática;
• Na unidade interna, o freon ferve e evapora ativamente, absorvendo calor. O trocador de calor frio é ventilado, espalhando ar resfriado pelo ambiente. Em seguida, o refrigerante é bombeado da unidade interna para a unidade externa – o ciclo de trabalho se repete.

Mas o ar e a umidade misturados ao freon alteram seus parâmetros de trabalho, interferindo seriamente no funcionamento do ar condicionado. Como esses componentes extras entram na composição do refrigerante?

Os tubos de cobre que conectam os módulos do sistema de climatização, após serem conectados às unidades split, contêm ar. Igualmente importante – o ar sempre contém umidade, que também afeta negativamente as características do aparelho de ar condicionado. Explicamos como a água e o ar afetam o refrigerante de freon e o compressor do sistema split.

Ar misturado com freon

Mantendo-se nos tubos do sistema split (ou seja, a evacuação a vácuo não foi realizada), o ar atmosférico se acumula no condensador da unidade externa, pois o receptor bloqueia sua passagem adicional (como o freon vaporoso não condensado).

Nem a purga com freon, nem a confiança na secura da atmosfera de verão, nem as garantias dos instaladores – nada garantirá a longa vida útil do seu ar condicionado, exceto uma instalação correta com evacuação a vácuo da linha de freon.

O ar acumulado no condensador aumenta significativamente a pressão necessária para a condensação do refrigerante. Além disso, uma película de ar se forma na superfície de condensação, prejudicando muitas vezes a remoção de calor do freon que está sendo condensado.

Como a remoção de calor é prejudicada e o volume de refrigerante que entra permanece o mesmo, ocorre um aumento na pressão de condensação, exigindo uma maior taxa de compressão do compressor. Como resultado, na saída do compressor são observados pressão e temperatura inaceitavelmente altos, o que acelera drasticamente seu desgaste.

Umidade no óleo do compressor do ar condicionado

Além do material refrigerante principal, o circuito do sistema split de ar condicionado contém óleo sintético de poliéster. Como em outros equipamentos de refrigeração, o óleo POE lubrifica as partes móveis do compressor.

O óleo, destinado à lubrificação e vedação dos componentes do compressor, é à base de poliésteres. Ele é armazenado no reservatório do compressor. Durante a operação, o óleo entra no circuito de refrigeração em pequena quantidade – cerca de 5-10% do total.

Revestindo as paredes dos tubos do circuito de refrigeração com uma fina camada, a película de óleo, além de remover calor, contribui para uma melhor circulação do freon.

Um sinal característico de contaminação do refrigerante por umidade atmosférica em um sistema split é o tubo congelado da fase gasosa da circulação do freon.

No entanto, os óleos de poliéster (POE) são caracterizados por alta higroscopicidade. Se o teor de água no óleo POE exceder 30 ppm (30 partes por milhão de óleo poliéster), o desempenho operacional se deteriora drasticamente. Isso pode levar ao travamento do compressor – o componente mais caro do sistema split.

O aumento do teor de água enfraquece a rigidez dielétrica do óleo poliéster, o que leva à falha no enrolamento do compressor.

Na presença de água no óleo acima de 30 ppm e na presença de átomos de flúor, cloro e bromo contidos no freon R410, ocorrem processos de hidrólise que levam à formação de ácidos ativos – ácido clorídrico (HCl), ácido fluorídrico (HF) e ácido bromídrico (HBr). Mesmo em pequenas quantidades, esses ácidos corroerão os tubos do circuito de refrigeração devido à corrosão química.

Finalmente, a água não removida pelo vácuo e que saturou o óleo sintético causará o congelamento interno do tubo fino do circuito de freon próximo à unidade externa.

Isso é especialmente evidente quando o sistema split opera no modo de aquecimento durante o período de meia-estação. Como resultado, o compressor trabalha com volume insuficiente de refrigerante, superaquece rapidamente e desliga (a proteção atua). No pior caso, o compressor queima. As regras de verificação do funcionamento do compressor e seu reparo são apresentadas no artigo que recomendamos.

Observe que, por meio da evacuação a vácuo, não é possível remover a umidade do óleo sintético contido no ar condicionado. A única opção é drenar o POE saturado de umidade e substituí-lo por óleo novo.

Como é realizada a evacuação do aparelho climático

Para realizar o procedimento de secagem e desaeração do circuito do ar condicionado, será necessário o seguinte equipamento: estação manométrica (coletora), também utilizada para recarga de sistemas split com freon; bomba de vácuo; chaves de fenda e chaves inglesas.

Para introduzir o freon no circuito após a evacuação, são necessárias duas chaves sextavadas (geralmente de 4 mm).

É importante seguir exatamente a ordem de conexão das mangueiras do coletor manométrico com os conectores de saída da bomba de vácuo e do cilindro de refrigerante.

Em ordem, vejamos como evacuar o ar condicionado split recém-instalado (novo):

1. Conectamos a mangueira (azul) da estação manométrica do conector sob o manômetro de baixa pressão ao porta de serviço na válvula da unidade externa do sistema split (tubo grosso da fase gasosa do refrigerante). As válvulas do bloco split (abertas com chave sextavada) devem estar fechadas;
2. Conectamos a mangueira de recarga (amarela) do conector central da estação coletora à bomba de vácuo;
3. Ligamos a bomba;
4. Abrimos na estação manométrica a válvula de baixa pressão (azul, sob o manômetro azul). O processo de vácuo começou;
5. Esperamos de 15 minutos a meia hora (quanto mais longa a linha de freon, mais tempo) até que a agulha do manômetro saia abaixo de zero;
6. Desligamos a bomba e aguardamos a máxima purificação da atmosfera na linha do sistema split de umidade e gases do ar. Serão necessários mais de 30 minutos;
7. Fechamos a válvula azul na estação manométrica, só depois disso - desconectamos a bomba de vácuo;
8. Sem abrir a válvula azul e sem remover a mangueira azul da válvula no bloco split 'externo', abrimos com chaves hexagonais as duas torneiras no bloco externo do ar condicionado, admitindo o freon no circuito. Depois, podemos desconectar a mangueira azul.

Acompanhe a agulha do manômetro azul. À medida que aumenta o grau de rarefação da atmosfera do circuito de refrigeração, ela deve deslizar para o valor zero. Dependendo da potência da bomba e da extensão da linha de freon, a evacuação levará de 15 a 20 minutos.

Em seguida, a bomba deve ser desligada (não desconectar!) e por 30 minutos monitorar a agulha do manômetro. A pressão se mantém - tudo bem, pode-se encher o circuito com refrigerante. Modelos de bombas de vácuo de faixa de preço médio e superior são equipados com escala de vacuômetro, sendo especialmente conveniente monitorar por ela o grau de rarefação da atmosfera.

Erros na evacuação de sistemas split

Na ausência de um medidor de vácuo, os instaladores de ar condicionado se orientam pelos dados de pressão no manômetro - esperam a agulha cair abaixo da marca zero, após o que encerram a evacuação. Isso é um erro gravíssimo!

Atingir o limite negativo no manômetro de baixa pressão não é o objetivo da evacuação. Para eliminar a umidade, a atmosfera de alto vácuo no circuito deve ser mantida por mais de 30 minutos após o manômetro mostrar negativo.

Deve-se continuar mantendo a rarefação atmosférica no circuito de freon por pelo menos meia hora com a bomba desligada, para evaporar e remover a umidade do aparelho de climatização. Esta operação é chamada de teste de vácuo.

Se durante o teste de vácuo o manômetro azul mostrar uma normalização espontânea da pressão - a agulha passar de zero para um - há despressurização. Verificamos as conexões das mangueiras ao sistema manométrico, às válvulas no bloco split externo e à bomba de vácuo.

Um novo sistema split vem de fábrica carregado com freon, isolado na unidade externa. Após concluir a evacuação, sem desconectar a mangueira do conector de serviço (o vácuo no circuito deve ser mantido), remova as tampas e abra as válvulas com a chave hexagonal, admitindo o refrigerante no circuito.

Não encontrando uma conexão fraca entre esses dispositivos, procuramos um defeito de instalação - porcas apertadas demais ou frouxas nos tubos de cobre da linha, ou uma expansão de má qualidade de suas extremidades.

A evacuação da linha de refrigerante é eficaz somente se a temperatura na área onde a unidade externa do condicionador de ar estiver localizada exceder +15^°C. A água, em temperaturas externas baixas e em condições de atmosfera rarefeita, não evapora, mas congela – é praticamente impossível removê-la da tubulação.

Por exemplo, a +30^°C, 40 mbar são suficientes para evaporar a água presente no circuito de refrigeração. E a 0^°C, será necessário reduzir a pressão a um vácuo profundo – abaixo de 6 mbar, caso contrário não haverá evaporação e remoção de umidade.

Quanto mais fria a atmosfera no local onde a unidade externa do condicionador de ar está instalada, maior o vácuo e maior o tempo necessário para remover a umidade antes de introduzir o freon no circuito.

Portanto, a evacuação deve ser realizada na estação quente ou com aquecimento especial do trocador de calor da unidade split externa (por exemplo, com uma pistola de calor) durante todo o tempo em que o vácuo é mantido na linha de freon preparada.

Observe que a purga do circuito com freon, praticada por instaladores negligentes, não pode produzir o resultado adequado na eliminação de ar e umidade. É apenas um desperdício inútil de freon, aliás, que não é barato.

Bombas para evacuação de sistemas split

Para remover a maior parte das substâncias gasosas do módulo compressor-condensador montado, mas ainda não preenchido com freon, é necessário um dispositivo especial – uma bomba de vácuo. O procedimento de evacuação de ar de um sistema split pode ser realizado por bombas de dois tipos principais – de baixo vácuo e de alto vácuo.

Para splits de até 7000 BTU, uma bomba de vácuo de um estágio é suficiente; para os mais potentes, é necessária uma de dois estágios; e para sistemas multizona, apenas uma bomba iônica-getter. Será obrigatoriamente necessário um manifold com mangueiras e conexões para freon R-410.

Repetimos mais uma vez: a evacuação do condicionador de ar por conta própria é possível, mas sem uma bomba de vácuo esse trabalho não pode ser feito.

Tipos de bombas de baixo vácuo:

• Rotativo de palhetas (um estágio). Caracterizam-se por baixo ruído durante a operação, possibilidade de ajuste da pressão residual e simplicidade de construção. Suas desvantagens são a necessidade de substituição periódica de consumíveis (por exemplo, óleo);
• Dois rotores (dois estágios). Equipados com dois rotores principais operando sincronizadamente. Econômicos, 'empurram' o ar efetivamente para o duto de drenagem aumentando a pressão no circuito do aparelho evacuado;
• Anel líquido. Capazes de remover igualmente bem ar e líquido. As desvantagens de tais dispositivos são o consumo significativo de eletricidade e a necessidade de água.

Dentre os tipos de bombas de vácuo listados acima, apenas os dispositivos de anel d'água operam exclusivamente na faixa de baixo vácuo (10⁵-10² Pa). Os outros tipos têm uma faixa de vácuo mais ampla, atingindo 10^-3 Pa, ou seja, grau de alto vácuo.

Tipos de bombas de alto vácuo:

• Difusão. São altamente eficientes, proporcionam rápida evacuação. Mas não podem ser usados no circuito de refrigeração, pois o fluido de trabalho dessas bombas são óleos sintéticos que contaminam o circuito sendo evacuado;
• Criogênicas. Seu funcionamento envolve a injeção de nitrogênio, que congela e remove gases e líquidos à medida que o grau de vácuo da atmosfera interna do circuito aumenta;
• Iônicas-getter. São equipadas com uma fina película de titânio que captura moléculas de gases e líquidos removidos do circuito de refrigeração durante a evacuação. São as mais eficientes – eliminam até 97% das impurezas.

Apesar das vantagens dos evacuadores iônicos-getter, que garantem alto grau de vácuo (acima de 10^-5 Pa), eles raramente são usados na instalação de sistemas split – esses equipamentos são caros.

Qual evacuador é melhor escolher?

A escolha do tipo ideal de bomba de vácuo depende da extensão da linha de freon e da potência do ar condicionado que necessita de limpeza a vácuo dos gases atmosféricos. Também é necessário considerar as dimensões do equipamento de bombeamento, pois ele precisará ser posicionado próximo à unidade externa do split para conexão ao procedimento de evacuação.

Este equipamento é capaz de evacuar circuitos de refrigeradores, condicionadores de ar automotivos e sistemas split de baixa potência. Para equipamentos de climatização de potência igual ou superior a 9000 BTU, esse evacuador não é adequado.

Um critério importante é a pressão residual (mínima) alcançada pela bomba de vácuo em operação sem carga (entrada fechada). Quanto menor o valor da pressão residual (indicado pelo fabricante em Pa, mbar ou mícrons), melhor o evacuador.

O próximo critério é a vazão da bomba de vácuo (indicada em L/h). Ela determina o volume de gás bombeado pelo equipamento por hora de operação a uma determinada pressão de descarga.

O último critério importante é a potência do motor elétrico da unidade de vácuo (indicada em W). Quanto mais longa a linha de freon, ou seja, quanto mais distantes as unidades split do ar condicionado estiverem uma da outra, mais tempo será necessário para realizar a limpeza a vácuo do circuito de refrigeração. Portanto, será necessário um evacuador com motor suficientemente potente.

Entre as bombas de vácuo, este tipo proporciona o vácuo mais profundo. Se for necessário secagem e desaeramento de uma linha de cobre de vários metros, por exemplo, para sistemas VRV e VRF – este vácuo é indispensável. No entanto, apenas especialistas devem operá-lo, pois o equipamento é muito potente.

Na maioria das vezes, os instaladores de sistemas split utilizam bombas de vácuo de dois estágios e de uma placa. As primeiras são consideradas semiprofissionais e fazem um bom vácuo em sistemas de ar condicionado domésticos, enquanto as segundas são mais baratas, embora não forneçam vácuo de qualidade suficiente para circuitos de freon com mais de 3,5 m.

Bomba de vácuo caseira

É possível fabricar um vácuo com base no compressor de um refrigerador antigo (Saratov, ZIL, etc.). É necessário drenar o óleo mineral dele, substituindo-o, após lavagem prévia com querosene, por óleo de máquina mais viscoso (sintético de verão).

É possível fabricar uma bomba de vácuo baseada no compressor de um refrigerador, mas ela não é capaz de fazer vácuo em splits com potência superior a 5000 BTU. A maioria dessas bombas caseiras (veja foto) não são vácuos, mas compressores de ar.

Durante o funcionamento, o compressor expelirá ativamente o 'óleo mineral' pelo tubo de saída, enchendo rapidamente o separador de óleo. A substituição por 'sintético' permitirá dispensar um reservatório separado com filtro. No entanto, a instalação do separador de óleo é obrigatória. Para controlar o grau de vácuo, será necessário um vacuômetro ou, no mínimo, um manômetro.

No entanto, se com o compressor de refrigerador é possível montar um bom compressor de ar, o vácuo resultante será bastante fraco e de baixo vácuo. Esses compressores não conseguem produzir vácuo superior a 104 Pa, ou seja, não são adequados para vácuo de sistemas split.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Procedimento de vácuo do circuito de freon do sistema split:

Visão geral de diferentes tipos de bombas de vácuo, suas capacidades e aplicações:

Comparação da eficiência de uma bomba de vácuo feita com compressor de refrigerador com um compressor de dois estágios:

Na instalação de um sistema split, não é possível prescindir do vácuo do circuito, pois esse ar condicionado não apresentará um funcionamento confiável de longo prazo.

No entanto, comprar especificamente uma bomba de vácuo com estação manométrica, mesmo para instalar dois ou três sistemas split domésticos, não é vantajoso. É mais racional alugar esses equipamentos. Ou, ainda, chamar técnicos, certificando-se previamente de que eles possuem o equipamento necessário.

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