Los Aceites POE en la Refrigeración y el Aire Acondicionado

Usando una perspectiva puramente comercial desde mis empresas en la distribución C.S.F. y Totalmería, he impartido bastantes cursos técnicos del manejo de los refrigerantes, concepto de aceites y sistemas de limpieza de circuitos frigoríficos, esto además de muchísimas charlas-conferencias-coloquios, desde la plataforma de KIMIKAL, durante el período en que trabajé en ello hasta el año 1.999.

A pesar de todo, creo que no he encontrado suficientes "OÍDOS" que sean capaces de CAMBIAR y MEJORAR a nivel global de la profesión, los hábitos técnicos en el manejo especialmente del "aceite"; "CONCEPTO" fundamental para PRACTICAR otra forma de proceder en la REFRIGERACIÓN.

Bien es verdad, que el 20% de las empresas han superado esta fase y que ellas manejan el 80% del volumen, seguramente porque la regla de la economía nunca falla, pero también es verdad que el 80% de las restantes no son capaces de tomar conciencia del problema que puede presentar a medio plazo posibles y múltiples corrosiones en los circuitos frigoríficos.

De otra parte si antes con los refrigerantes CFCS y HCFCS, no se ajustaba como norma el recalentamiento óptimo de una instalación frigorífica en la expansión directa, ahora tampoco; si antes apenas se empleaba el único sistema conocido para la limpieza de aceites malogrados por acidez con R-11 y sistemas abiertos, hoy lo que se hace con el refrigerante R-141b es completamente ilegal, ya que el reglamento 2037/2000 prohíbe tirar refrigerantes a la atmósfera y aunque en España no hay leyes que lo sancionen directamente sería aplicable la Ley 10/98 general de Residuos, pero que tampoco está controlado adecuadamente por la administración del Estado. 

1.- LOS ACEITES LUBRICANTES

Las misiones del aceite en un sistema frigorífico son dos:

    A) LUBRICAR las partes móviles de un compresor para evitar que con su roce se CALIENTE y se "gripe".

    B) Servir de estanqueidad entre la ALTA y la BAJA presión de un circuito, por lo que cada fabricante de compresores desarrolla el tipo de viscosidad óptima del suyo teniendo en cuenta la tolerancia, tipo de trabajo, velocidad, etc.

No obstante, en la mayoría de los casos, cuando el compresor comprime y lanza aceite al circuito, es completamente necesario hacer que este vuelva al carter del compresor. El aceite en el circuito no hace más que estorbar en los intercambiadores de calor formando películas aislantes en los mismos ó siendo un medio de transporte (especialmente con los POE) del posible contenido en H2O a diferentes elementos del circuito: filtros, vávulas expansión ó capilares, etc., provocando situaciones negativas para la instalación en general.

Esta situación recaba la necesidad de que el aceite sea miscible y soluble con el refrigerante que se trate, por lo que el primer concepto lo veremos en el siguiente cuadro, sabiendo que:

0- No hay miscibilidad y solubilidad
1- Hay un poco
2- No llega a ser óptima
3-  Optima miscibilidad y solubilidad

Conceptos Importantes

 

      PAG: Polialcalinglicol, se emplea sólo en el automóvil, no se va a considerar en este artículo.

      MO: Aceite mineral natural obtenido del refino del petróleo.

      AB: Aceite alquilbencénico sintético producido por la industria.

      POE: Aceite poliolester válido especialmente con los refrigerantes de largo plazo HFC

      Todos los aceites son miscibles entre sí sin ningún problema.

      Conforme hay menos átoMOs de Cloro por una cuestión de polaridad hay menos miscibilidad/solubilidad de aceite MO con el refrigerante.

      El uso del CFC con cualquier aceite es de óptima solubilidad-miscibilidad

      El uso de HCFC con el aceite MO es de peor solución y por tanto se precisan sifones en las partes más bajas de los circuitos para que se haga retornar el aceite al carter por taponazo y arrastre físico del aceite al carter del compresor.

      Los refrigerantes mezcla de HCFC y HFC del tipo llamado de "SERVICIO" o intermedios usado para el cambio de los CFC hasta la fecha, en algunos casos es necesario cambiar al menos el 50% por AB.

 

Los aceite AB, se desarrollan en la industria para paliar el problema de los MO en las instalaciones de HCFC principalmente para evitar los sifones y las dificultades en general de esta peor miscibilidad/solubilidad del conjunto.

 

AB, es semejante al MO en componentes pero sintético, contiene los suficientes elementos para lubricar y sin embargo más elementos para mejorar la miscibilidad-solubilidad.

 

Por esta razón, algunos fabricantes de compresores como BRISTOL, BITZER, etc, lo dieron en los últimos tiempos como estándar en sus compresores, para el uso del HCFC.

 

Como consecuencia de ello, donde existe algún problema de retorno de aceite con refrigerantes HCFC, se soluciona de un plumazo sustituyendo al menos el 50% del aceite MO por AB.

 

    * Todos los refrigerantes conocidos usando aceite donde se coloca un (3), no precisa sifonamiento de la tubería de aspiración, salvo casos concretos de gran altura del condensador sobre el evaporador que supondrá un cálculo adicional con la velocidad del refrigerante, pérdida de carga y presión estática disponible del propio compresor.

    * La miscibilidad-solubilidad óptima del CFC ó del HCFC en su caso con el MO ó AB, permite, con el mismo refrigerante y haciendo enjuagues con POE, sustituir una vez alcanzado al menos el 95% de riqueza en la mezcla de aceites de POE sobre MO ó AB, por el refrigerante HFC que corresponda. Este es el primer método desarrollado por la industria para convertir instalación de CFC a HFC llamado "ENJUAGUES".

 

Sin embargo, lo más recomendable sería sacar todo el aceite ( SISTEMA KIMICLEANER) por el único método seguro y legal conocido hasta la fecha. Poner POE óptimo para el compresor y el HFC correspondiente.

 

    * En el caso anterior, si no se produce la sustitución de al menos 95% del aceite residual por el POE, se produce una separación de fases de los aceites, como indica el dibujo: 

             

 

Este efecto produce un perjuicio del indice de viscosidad del aceite correspondiente y la máquina se puede romper por falta de lubricidad a unas condiciones dadas.

 

 

 

 

Nota Importante Higroscopicidad

 

Los ACEITES POE son muy higroscópicos ante esta grave situación deberemos saber que los POE se obtienen.

 

 

En el proceso se le quita el agua y se envasa el aceite POE presurizado con N2 seco.

 

Si los POE muy higroscópicos se encuentran agua, (por ejemplo, la contenida en el aire) se produce una reacción reversible, las moléculas del POE rompen los enlaces y se vuelve al origen: PENTAERITRITOL + ACIDO DE CADENA LARGA

 

De entrada, este problema empieza por perjudicar el indice de viscosidad del aceite y la máquina se rompe por falta de lubricidad a corto plazo y en ciertas condiciones dadas, no dando a sí mismo la estanqueidad del circuito entre la HP y la LP en el compresor.

 

Por otro lado, con la reacción reversible se está produciendo ácido de cadena larga favoreciendo la corrosión, a medio plazo.

 

De otra parte esa agua repartido por el circuito por el aceite hará que más tarde o más temprano se ligue con el refrigerante y forme ácido "fluorídico" que también ataca el barniz protector del debanado del motor del compresor y la corrosión está servida. Sí para colmo en la válvula de expansión o capilar se produce evaporación por debajo de 0 ºC también está servido el tapón de hielo. Y sí además, no se han soldado las tuberías con N2 seco, se obtendrán barrizales. Para paliar esta situación se utilizan como norma productos "BASES QUIMICAS·" para contrarestar el ácido, y se puede obtener "JABON" igual que le SOSA CAUSTICA con el ACEITE de oliva.

 

En su día, participé en el desarrollo de un aparato llamado KIMIOIL para evitar el contacto con la humedad del aíre que cuando se abre una lata de POE, (perfectamente presurizada con N2 seco), se introduzca este contenido en el mismo.

 

 

Este aparato además sirve como bomba para rellenar de aceite los equipos, ayudado por el propio gas refrigerante idéntico al del circuito que se pretende rellenar.

 

Si el recipiente de un aceite se abre, sin más al día siguiente tiene un contenido en agua, simplemente por el contacto con el aire, que sería mejor desecharlo.

 

Me hago cruces cuando observo que algunos profesionales compran aceite en envases 10 veces superior a lo necesario para que cueste más barato; esta práctica es una aberración pues si no se utiliza todo el aceite sobre la marcha una vez abierto el envase, el POE absorve agua rápidamente del aire ambiente.

 

 

2.- LA LIMPIEZA DE ACEITES EN LOS CIRCUITOS FRIGORÍFICOS

 

Ya he encontrado muchísimos problemas por prácticas inadecuadas en el manejo del aceite, pero observo que se sigue procediendo y no se corrigen, así se irán presentando paulatinamente los problemas de falta de lubricidad y corrosión, conforme se vaya avanzando en el uso de los HFC con los aceites POE, en tales casos y otros como vemos habrá que utilizar un sistema de limpieza para no desechar las instalaciones.

 

    2.1.- Cuando hay que limpiar el aceite :

 

    * Cuando se produzca acidez, la forma de comprobar que hay ácido en el circuito es sacando una muestra de aceite del compresor y chequear su PH con un papel de tornasol un otros métodos semejantes.

 

    * Cuando se decide CONVERTIR un equipo frigorífico con CFC ó HCFC y aceite MO ó AB a refrigerantes HFC con POE, para obtener mezcla menor del 5% de MO/AB sobre POE, ó 0% (IDEAL)

 

    * Cuando un circuito que use HFC y POE tenga una fuga total, haya entrado H2O con el aire ambiente.

 

    * Cuando se haya hecho alguna práctica inadecuada en el manejo de los POE y formado corrosión como hemos contado en este artículo.

 

El único sistema válido, con SEGURIDAD, sin riesgos y con garantía de éxito se llama KIMICLEANER:

 

    * No se puede emplear productos inflamables como el metanol

    * No se debe emplear productos como el R141b en circuitos abiertos, que tiran refrigerantes HCFC a la atmósfera, delito sancionado con la ley 10/98 y responasabilidad medio-ambiental

El sistema propuesto, básicamente usa el mismo refrigerante del circuito y con él se trata de arrastrar el aceite fuera de él; entonces se separa el aceite del refrigerante, para enviarlo posteriormente a un GESTOR AUTORIZADO de RESIDUOS, todo ello con sistemas cerrados al ambiente.

3.- CONCLUSIÓN

Expuesto el objeto y utilidad de este artículo, espero haber aportado algo positivo y que se mejoren las prácticas de la refrigeración con estos conocimientos y si mi aportación es positiva, tomaría el compromiso de seguir aportando mi experiencia con otros sucesivos artículos si así se demanda a través de las revistas donde se publique.

Artículo de: Fernando Gutiérrez Antolín, de C.S.F. (Grupo HDF) - Ingeniero Técnico Industrial