Manometri, pressioni e temperature: come verificare la carica di refrigerante

I gruppi manometrici e i termometri supportano le operazioni di gestione dei refrigeranti, tra cui i controlli indiretti delle perdite e il recupero. Il regolamento (UE) 2024/573 stabilisce i requisiti per il controllo delle perdite all’art. 5 e quelli per il recupero all’art. 8. In questo video formativo di AC Service Tech, Craig Migliaccio guida i tecnici alle prime armi nella lettura dei manovuotometri, nella conversione della pressione in temperatura di saturazione, nell’identificazione del contenuto di una bombola e, infine, nella verifica della carica di un impianto in funzione. Il video utilizza unità di misura statunitensi, quindi ho aggiunto gli equivalenti metrici in tutto l’articolo. Questi principi sono pertinenti alla valutazione per il certificato A1 per i gas fluorurati nell’UE ai sensi del regolamento di esecuzione (UE) 2024/2215. Sono trattati negli argomenti Termodinamica e Ricerca delle perdite dell’edizione UE.

 

Come leggere un gruppo manometrico con manovuotometro

Il manometro blu corrisponde al lato di bassa pressione, detto anche lato di aspirazione o del vapore. È un manovuotometro: misura la pressione positiva su una scala e il vuoto in pollici di mercurio (o millibar nei gruppi con unità metriche) sull’altra. Per questo è lo strumento da osservare durante la messa in vuoto. Il manometro rosso corrisponde al lato di alta pressione, alla linea del liquido, e la sua scala raggiunge valori molto più elevati, quindi le tacche sono più ravvicinate.

Due dettagli richiedono attenzione:

• Valore delle tacche. Sul gruppo analogico del video ogni tacca piccola corrisponde a 5 psig, circa 0,35 bar. Contare le tacche tra i numeri stampati prima di leggere un valore e tenere presente che il manometro rosso è più difficile da leggere con precisione rispetto a quello blu.
• Le scale concentriche interne. Sotto la scala della pressione si trovano scale colorate per refrigeranti specifici, in questo caso R-22, R-410A e R-404A. Queste scale costituiscono una tabella pressione-temperatura semplificata, stampata sul quadrante. Si legge la pressione sulla scala esterna, quindi si segue la stessa posizione sulla scala del refrigerante utilizzato per leggere la temperatura di saturazione.

“Tenere presente che un gruppo manometrico digitale converte automaticamente la pressione in temperatura di saturazione.”

I gruppi manometrici digitali eliminano i calcoli, ma per la valutazione per il certificato A1 per i gas fluorurati nell’UE occorre comunque comprendere il significato del valore.

 

Refrigerante saturo e tabella pressione-temperatura

Un refrigerante è saturo quando liquido e vapore coesistono nello stesso spazio. In questo stato, pressione e temperatura sono strettamente legate: fissata l’una, è fissata anche l’altra. È il principio su cui si basa una tabella pressione-temperatura (PT) ed è un concetto fondamentale dell’argomento Termodinamica.

Il video illustra questo principio con una lettura su entrambi i manometri. A 169 psig, circa 11,7 bar di pressione manometrica, la temperatura di saturazione è di 89 °F (32 °C) se il refrigerante è R-22, ma di soli 59 °F (15 °C) se è R-410A. La stessa pressione corrisponde a temperature molto diverse, quindi è necessario conoscere il refrigerante per attribuire un significato alla lettura del manometro.

Per utilizzare una tabella stampata occorre partire da una pressione o da una temperatura. Con una temperatura ambiente di 78 °F (25,5 °C), la tabella indica che una bombola di R-410A dovrebbe avere una pressione di circa 229 psig (15,8 bar di pressione manometrica), mentre una bombola di R-22 alla stessa temperatura dovrebbe indicare circa 139 psig (9,6 bar di pressione manometrica).

Punto chiave: Miscele come R-410A e R-404A presentano un piccolo scorrimento di temperatura tra il punto di bolla e il punto di rugiada. Le scale dei manometri e le tabelle semplici riportano generalmente il punto di rugiada, che è quello da utilizzare per il surriscaldamento; per il sottoraffreddamento si usa il punto di bolla. La stessa regola vale per miscele A2L più recenti, come R-454B. R-32 è un refrigerante monocomponente, quindi le sue temperature di bolla e di rugiada coincidono.

 

Controllare una bombola prima dell’uso

Collegare un manometro a una bombola rimasta in un locale per diverse ore. Leggere la pressione, convertirla nella temperatura di saturazione del refrigerante indicato sull’etichetta e confrontarla con la temperatura misurata con un termometro sulla parete della bombola. Sono possibili tre risultati:

1. La temperatura di saturazione coincide con quella ambiente. La lettura è compatibile con la presenza di refrigerante saturo, ma non ne dimostra l’identità o la purezza. Non importa se la bombola è quasi piena o quasi vuota: finché rimane del liquido, la pressione è la stessa.
2. La temperatura di saturazione è molto inferiore a quella ambiente. Rimane soltanto vapore, a condizione che l’identità del refrigerante sia corretta e che la bombola abbia raggiunto la temperatura ambiente. Nel video, la pressione di una bombola priva di liquido corrispondeva a 40 °F (4 °C), rispetto a una temperatura ambiente di 75 °F (24 °C). Rimane comunque del refrigerante, che deve essere gestito in sicurezza.
3. La temperatura di saturazione è superiore a quella ambiente. La bombola potrebbe essere contaminata da gas non condensabili. Una lettura di 259 psig (17,9 bar di pressione manometrica) corrispondeva a 86 °F (30 °C) in un locale a 78 °F (25,5 °C). Potrebbe essere stata aspirata aria attraverso una perdita nell’impianto da cui è stato recuperato il refrigerante.

“Anche se la bombola ha un’etichetta che identifica il refrigerante, controllare sempre la temperatura di saturazione del refrigerante contenuto prima dell’uso.”

Questo controllo è importante sia ai sensi del regolamento (UE) 2024/573 sia come buona prassi. L’art. 8 impone il recupero dei gas fluorurati dalle apparecchiature interessate e, dopo lo smantellamento, il loro riciclo, la rigenerazione o la distruzione. L’art. 8, paragrafo 6, vieta di ricaricare le apparecchiature con gas recuperati elencati nell’allegato I o nell’allegato II, sezione 1, a meno che siano stati riciclati o rigenerati. Ogni bombola di recupero deve avere un’etichetta che ne indichi il contenuto; non affidarsi al colore della bombola per identificare il refrigerante. Se l’etichetta manca, identificare il contenuto prima dell’uso con un identificatore di refrigerante idoneo. Il solo confronto pressione-temperatura non può accertare l’identità o la purezza. Questo aspetto è trattato nell’argomento Gestione dei refrigeranti.

 

Che cosa indica un impianto a pressioni equalizzate prima dell’avviamento

In un impianto spento da qualche tempo, dotato di un dispositivo di espansione a orifizio fisso, le pressioni si equalizzano e i due manometri indicano la stessa pressione. Una valvola di espansione termostatica può mantenere una piccola differenza, quindi in quel caso non bisogna aspettarsi un’equalizzazione perfetta.

Punto chiave: Pressioni uguali sul lato di alta e su quello di bassa indicano che le pressioni si sono equalizzate. Da sole non dimostrano che rimanga refrigerante liquido o che la carica sia priva di contaminanti.

Questa singola lettura può aiutare nella diagnosi quando il refrigerante è noto e l’impianto ha raggiunto la temperatura ambiente:

Temperatura di saturazione ricavata rispetto alla temperatura ambiente	Che cosa indica
Coincide con quella ambiente (76 °F / 24 °C nel video)	Compatibile con refrigerante saturo; non ne dimostra la purezza
Molto superiore a quella ambiente (95 °F / 35 °C a ~297 psig)	Possibile presenza di gas non condensabili o identificazione errata del refrigerante
Molto inferiore a quella ambiente (36 °F / 2 °C a 110 psig)	Compatibile con la sola presenza di vapore; indagare su una possibile perdita di carica

L’ultimo caso giustifica la ricerca di una possibile perdita. Ai sensi dell’art. 5 del regolamento (UE) 2024/573, le apparecchiature fisse di refrigerazione, condizionamento d’aria e le pompe di calore richiedono generalmente controlli periodici delle perdite a partire da 5 tonnellate di CO2 equivalente di gas dell’allegato I oppure da 1 kg di gas dell’allegato II, sezione 1. Sono previste esenzioni per determinate apparecchiature ermeticamente sigillate ed etichettate. L’art. 4, paragrafo 5, impone di riparare le perdite rilevate senza indebito ritardo. Per le apparecchiature fisse soggette a controlli obbligatori delle perdite, una persona certificata deve verificare la riparazione dopo almeno 24 ore di funzionamento e non oltre un mese dalla riparazione. Individuare e riparare la perdita prima di ricaricare. Non limitarsi a un rabbocco.

Prima di fare affidamento su queste indicazioni, confermare il tipo di refrigerante consultando la targhetta dell’unità esterna, l’etichetta del compressore o la testa della valvola di espansione. Le targhette sbiadiscono al sole e possono diventare illeggibili: in questo caso, un identificatore è la soluzione sicura.

Importante: Non dare mai per scontato il tipo di refrigerante. Leggere la scala sbagliata del manometro porta a una temperatura di saturazione errata. Aggiungere il refrigerante sbagliato crea una carica mista. Tenere separati i diversi refrigeranti durante il recupero e predisporre un trattamento adeguato del refrigerante contaminato.

 

Verificare la carica mediante il sottoraffreddamento

Prima di verificare un impianto in funzione, il video elenca le condizioni preliminari: flusso d’aria interno corretto, dispositivo di espansione noto, refrigerante noto e da 10 a 15 minuti di funzionamento per la stabilizzazione. Il metodo dipende poi dal dispositivo di espansione. Con una valvola di espansione termostatica si usa il sottoraffreddamento, perché la valvola controlla già il surriscaldamento dell’evaporatore. Questo si collega direttamente agli argomenti Valvole di espansione e Condensatori.

Il sottoraffreddamento è la temperatura di saturazione in condensazione ricavata dal manometro rosso meno la temperatura effettiva della linea del liquido. Nel video:

• Temperatura di saturazione in condensazione per R-410A: 104 °F (40 °C)
• Temperatura della linea del liquido: 92 °F (33,3 °C)
• Sottoraffreddamento: 12 °F, circa 6,7 K

Il sottoraffreddamento prescritto si trova sulla targhetta o all’interno del pannello di accesso per la manutenzione. Se non è indicato, il video suggerisce 11 °F (circa 6 K) per le unità a una o due velocità destinate al solo raffreddamento. L’interpretazione è semplice:

• Valore effettivo inferiore a quello prescritto: carica insufficiente, aggiungere refrigerante (dopo aver individuato la perdita).
• Valore effettivo superiore a quello prescritto: sovraccarica, recuperare refrigerante.
• Entro più o meno 3 °F (circa 1,5 K) dal valore prescritto: carica corretta.

 

Verificare la carica mediante il surriscaldamento totale

In un impianto a orifizio fisso, con pistone o tubo capillare, non vi è una valvola che controlli il surriscaldamento, quindi quest’ultimo diventa l’indicatore della carica. Se misurato presso l’unità esterna, si chiama surriscaldamento totale: è la temperatura effettiva della linea del vapore meno la temperatura di saturazione in evaporazione ricavata dal manometro blu.

“Occorre ricordare che si sottrae la temperatura di saturazione dalla temperatura effettiva della linea. Nel caso del sottoraffreddamento, invece, si sottraeva la temperatura effettiva dalla temperatura di saturazione.”

Nel video, 56 °F sulla linea del vapore meno 42 °F di temperatura di saturazione danno un surriscaldamento totale di 14 °F, circa 7,8 K.

Il valore da raggiungere non è fisso. Dipende dal carico, quindi occorre misurare la temperatura a bulbo umido dell’aria interna vicino all’evaporatore e la temperatura a bulbo secco dell’aria esterna all’ombra, a circa 30 cm dall’ingresso dell’aria del condensatore e lontano dall’aria calda in uscita. Inserire entrambi i valori in una tabella del surriscaldamento prescritto o in un’app; 68 °F a bulbo umido e 85 °F a bulbo secco hanno fornito un valore prescritto di 19 °F (10,5 K). Poiché l’impianto deumidifica l’aria interna durante il funzionamento, la temperatura a bulbo umido diminuisce e il valore da raggiungere cambia: continuare quindi a ripetere le misurazioni durante l’intervento.

• Surriscaldamento totale superiore al valore prescritto: carica insufficiente.
• Surriscaldamento totale inferiore al valore prescritto: sovraccarica.
• Entro più o meno 2 °F (circa 1 K): carica corretta.

In entrambi i casi, se occorre aggiungere refrigerante a causa di una perdita, individuare e riparare prima la perdita. L’art. 4, paragrafo 5, del regolamento (UE) 2024/573 impone di riparare le perdite di gas fluorurati rilevate senza indebito ritardo. Anche la ricerca e la riparazione delle perdite sono pertinenti alla valutazione per il certificato A1 per i gas fluorurati nell’UE.

 

Il ruolo di F-Gas Exam Prep

Saturazione, tabelle PT, controlli delle bombole, surriscaldamento e sottoraffreddamento sono pertinenti alle conoscenze teoriche e alle competenze pratiche valutate per il certificato A1 per i gas fluorurati nell’UE. F-Gas Pro – Preparazione all’esame A1 è disponibile su iOS e Android e offre:

• Oltre 540 domande in stile esame su 15 argomenti, ciascuna con una spiegazione dettagliata. Tra gli argomenti pertinenti figurano Termodinamica, Ricerca delle perdite e Gestione dei refrigeranti.
• Simulazioni d’esame a tempo, con esercitazioni per argomento e monitoraggio dei progressi.
• Schede di ripasso, per rivedere termini e principi fondamentali.
• 12 calcolatori, a supporto dello studio tecnico e dei calcoli.

Riesaminare un confronto pressione-temperatura svolto durante la formazione pratica, quindi esercitarsi con le domande dell’argomento Termodinamica. F-Gas Pro – Preparazione all’esame A1 è uno strumento di studio indipendente, non è affiliato ad alcun organismo di certificazione e non sostituisce un corso di formazione approvato o un esame.