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Circulación de fluidos y manejo de plásticos

Además de proporcionar seguridad en la operación, la correcta instalación y mantenimiento de las tuberías de los sistemas HVAC disminuye el riesgo de fugas. Cuando el equipo trabaja con agua, las redes diseñadas con PVC o CPVC son una gran alternativa, sobre todo cuando se busca evitar la corrosión

Redacción

Los sistemas de aire acondicionado (AA) trabajan con tres tipos de fluidos:

Cada uno de ellos se ubica en un lugar determinado del equipo y es un elemento fundamental del ciclo de refrigeración. La función de estos fluidos es reducir o mantener la temperatura de un determinado ambiente por debajo de la correspondiente al entorno. Esto se logra extrayendo el calor del espacio, para luego transferirlo a otro cuerpo, cuya temperatura sea inferior.

En el caso específico del manejo de agua, ésta suele emplearse en:

  • Equipos water-cooled
  • Condensadores evaporativos
  • Equipos de expansión directa

Para que el fluido circule correctamente es necesario contar con un sistema de tuberías bien diseñado, con el propósito de evitar fallas que disminuyan la eficiencia operativa del equipo, falta de lubricación y/o sobrecalentamiento. Existen diferentes tipos de tuberías: rígidas de acero al carbón, rígida de hierro estándar, rígida de cobre y latón rojo, semirrígidas de cobre, de aluminio, cloruro de polivinilo clorado (CPVC) o cloruro de polivinilo (PVC). En México, regularmente se utiliza el acero al carbón para la distribución de agua en sistemas HVAC, excepto en zonas costeras, donde el ambiente salino tiene efectos negativos sobre los materiales. Los componentes diseñados con CPVC o PVC se utilizan “principalmente para evitar la corrosión de la tubería, el desgaste y la reducción del tiempo de vida de la instalación, ya que con este material es posible eliminar el riesgo de degradación”, explica para Mundo HVAC&R el ingeniero Sergio Ramírez, especialista de Victaulic para equipos HVAC y software de diseño.

El uso de este tipo de compuestos para tuberías ofrece también ventajas económicas, pues se trata de materiales de menor costo, mantenimiento sencillo, fácil reparación, duraderos y adecuados para alta presión y temperatura, de tal forma que es posible utilizarlos en sistemas industriales sin problemas.

Coples y uniones diseñados para tuberías de CPVC y PVC, disponibles para diámetros de 2 a 12 pulgadas

Cementado versus acoplamiento
El método de unión para tuberías de CPVC o PVC más común suele ser el cementado; un tratamiento térmico que consiste en aportar carbono sobre el material para modificar su estructura física.

La cementación se realiza a través de cuatro pasos básicos: limpieza previa de la tubería, ablandamiento de las superficies, aplicación del cemento, ensamblaje de la tubería y conexiones.

El tiempo de secado en este procedimiento es de suma importancia, pues garantiza que la unión se realice de manera precisa. De no esperar lo necesario, la unión podría verse afectada y ser la causa de las fugas del fluido.

Otro aspecto por considerar es que este procedimiento es más eficaz cuando el diámetro de las tuberías es de cinco pulgadas como máximo. Para dimensiones mayores, la instalación es más complicada; por lo tanto, los instaladores deben ser capaces de realizar el ensamblaje de manera simultánea y elegir el producto adecuado para que la unión sea exitosa y no haya fugas.

Otra técnica de unir tuberías que actualmente es tendencia es el método de unión ranurada, el cual se utiliza en coples compuestos por dos carcasas y dos tornillos. “El método de unión ranurada es una solución rápida y fácil, que reduce riesgos de accidentes, pues lo único que se necesita es una ranura y atornillar. Otra ventaja es que no requiere inspecciones por procedimiento adicional, es decir, esperar garantía de que la unión se hizo correctamente, como en otros casos. Por ejemplo, en la soldadura se debe radiografiar para ratificar que está bien hecha y que no habrá fugas en el futuro; en el acoplamiento no es necesario”, afirma el ingeniero.

La ranura que se realiza sobre la tubería es el corazón del sistema, por lo que se debe cumplir con ciertas especificaciones:

  1. Garantizar que la ranura tenga la profundidad adecuada
  2. Elegir el tipo de acoplamiento conforme a la tubería seleccionada
  3. Verificar que el acoplamiento sea el correcto para el tipo de aplicación

Si se cumplen estos tres factores, se tendrá la seguridad de que no habrá problemas más adelante. En cuanto al mantenimiento, la instalación de coples para la red de tuberías lo facilita en gran medida, ya que “lo único que se tiene que hacer es desatornillar los coples para quitar el elemento a reemplazar, colocar el nuevo y volver a atornillar, lo cual permite que los trabajos sean más cortos y fáciles sin importar el proyecto. Tenemos muchos casos de éxito en plantas y edificios, en los que si se tiene que realizar algún mantenimiento, ya sea preventivo o correctivo, o alguna visión de una nueva línea, se elabora un programa de conectables en tiempos récord de instalación, en caso contrario seguiríamos con los otros sistemas”, indica el ingeniero Ramírez.

Ventajas del PVC y el CPVC

Las arterias del sistema
Para Sergio Ramírez, las tuberías son las arterias de cualquier sistema HVAC, pues a través de ellas se conduce el fluido que el equipo necesita para funcionar a cabalidad; así, se garantiza el flujo requerido para alcanzar una temperatura que brinde el confort deseado.

En el sector hotelero, por ejemplo, el uso de plástico para las tuberías y uniones por acoplamiento son todo un reto, pero lo es aún más el factor humano: “es necesario crear una mentalidad diferente en el constructor, desarrollador, contratista e ingeniero, porque actualmente todos utilizan plásticos en sus edificios; sin embargo, a lo largo de todos estos años, si tú les preguntas cuál es el mejor sistema de unión te dirán que el cementado. El reto es mostrarles que existe una solución mejor que el cementado, que es más fácil, rápida y que te va a ayudar a reducir el riesgo de fuga por una mala instalación”, explica el ingeniero de Victaulic.

Agrega que las tuberías de hoteles y departamentos están en mantenimiento constante, debido a que existen fugas derivadas de una mala instalación. “El cementado es un procedimiento que debe llevarse a cabo con mucho cuidado, pero la premura y los tiempos tan cortos que se dan al instalar no permiten el tiempo de fraguado deseado para que el pegamento se fusione con el plástico. Además, si agregas el factor humedad en zonas costeras, el tiempo se incrementa. Si todo esto no lo hacen los cimentadores, hay riesgo de una mala instalación y de fuga. El pan de todos los días de la persona de mantenimiento”, sostiene el especialista.

En cambio, la unión ranurada no depende de un pegamento, un elemento que se deteriora. Si la ranura y la buena elección de los coples es la adecuada, la instalación nunca tendrá una fuga. Esto, a su vez, implica la reducción de tiempo para quien se encarga de la instalación y de la inversión económica, dos beneficios para contratistas, desarrolladores de proyectos y dueños de la edificación.

Ramírez advierte que la introducción de un método o producto nuevo siempre es compleja, porque las personas tienden a resistirse al cambio, de tal forma que el desafío de los fabricantes es transmitir el mensaje acerca de los beneficios que obtendrían sus clientes si implementaran estos materiales en sus proyectos, no sólo a nivel económico y operativo, sino también ambiental, pues la ausencia de fugas significa que no habrá desperdicio de agua.

Respecto al tema de la seguridad durante la instalación de coples y tuberías de PVC y CPVC, señala que no se requiere acondicionar el área para realizar un trabajo, como sí sucedería de utilizar soldadura, en cuyo caso se precisa preparar el sitio, solicitar permisos, aislar el área, etcétera. “Cuando se utilizan plásticos hay una exposición al pegamento. En cambio, el acoplamiento reduce prácticamente el factor de seguridad, lo que es una de las grandes ventajas. Según diversos estudios acerca de las causas más comunes de accidentes en las obras, el oficio que presenta más percances es el de soldador y el área en donde más ocurren es en el sistema de tuberías. Como medidas de seguridad, el acoplamiento demanda utilizar el equipo que todos conocemos: zapatos, chaleco, casco, lentes y listo, no necesitamos más”, concluye Sergio Ramírez.

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