Detección de fugas en bombas de calor en la industria

Evite las pérdidas de refrigerante mediante la detección precisa de fugas 

Pipes and tubes HVAC/R

Los sistemas de calefacción y refrigeración constituyen la mayor parte del consumo de energía en la mayoría de los hogares del mundo. En Europa, representan el 50 % del consumo total de energía. En el intento de descarbonizar el sector de la calefacción, las bombas de calor ofrecen una alternativa de calefacción eficiente, sostenible y progresivamente más asequible que sustituye a los combustibles fósiles tradicionales, como el petróleo y el gas, y contribuyen al camino hacia un futuro más limpio y respetuoso con el medio ambiente. Las bombas de calor son fundamentales para permitir la transición hacia una energía limpia y alcanzar el objetivo de neutralidad de carbono de la UE para 2050.

Bombas de calor sin fugas para un funcionamiento seguro, limpio y duradero

Ya sean para uso residencial, comercial o industrial, estos sistemas requieren rigurosas pruebas de fugas para satisfacer las exigencias de vida útil del producto, eficiencia y las preocupaciones medioambientales actuales. Las pruebas de fugas precisas, realizadas tanto durante la fabricación como durante el funcionamiento, desempeñan un papel crucial para evitar la pérdida de refrigerante.

Los gases refrigerantes como el R32, R290 y R410 se utilizan para calentar el condensador en los sistemas HVAC/R, como las bombas de calor. Algunos refrigerantes tienen un gran impacto en el medio ambiente cuando se liberan al aire. Algunos gases son inflamables y suponen un riesgo potencial para la seguridad del personal y los bienes. Además, las pérdidas de gas afectan a la eficiencia de la calefacción y se traducen en un mayor consumo de energía.  

Además del aspecto medioambiental, evitar las fugas es importante para mantener un rendimiento óptimo y garantizar un funcionamiento duradero de las bombas de calor. Dado que estos sistemas están diseñados para transferir calor de forma eficiente, cualquier fuga puede comprometer su eficacia y dar lugar a costosas reparaciones o sustituciones.

Si se comprueba con precisión la existencia de fugas en las bombas de calor, se minimizan los costes y los inconvenientes tanto para los fabricantes como para los usuarios finales.

HVAC parts in manufacturing environment
HVAC parts in manufacturing environment

Prevención de pérdidas de refrigerante mediante la detección precisa de fugas

Los conjuntos de bombas de calor están formados por componentes individuales como compresores, intercambiadores de calor, tuberías y diversos componentes más pequeños que también deben cumplir los estrictos criterios de índice de fugas, ya que forman parte del circuito de refrigerante.

Las fugas suelen deberse a un montaje y una fabricación deficientes y causan daños tanto a corto como a largo plazo. Los índices típicos para las pruebas de fuga en los procesos de fabricación se fijan entre 1 y 3 gr/año, para cumplir la vida útil calculada de la bomba de calor.

En el pasado, la detección de fugas solía realizarse presurizando el sistema con aire y controlando la presión durante un periodo de tiempo predeterminado. Una caída de presión indicaba una posible fuga. Sumergir la bomba de calor o sus componentes en un baño de agua o aplicar una solución jabonosa para pruebas de fugas y buscar burbujas era una forma fácil de localizar fugas tras una prueba de caída de presión, por ejemplo.  

Estos métodos plantean muchos problemas, empezando por la sensibilidad.  Las pruebas de burbuja pueden detectar fugas grandes, pero no son adecuadas para detectar las muy pequeñas. Las mediciones de caída de presión son muy sensibles a la temperatura y, por tanto, pueden dar resultados erróneos. Además, la mayoría de estas tecnologías no permiten obtener resultados repetibles ni medir el índice de fugas. En muchos casos, los fabricantes han utilizado una combinación de estos métodos para garantizar pruebas de fugas exhaustivas y cumplir las normas del sector.  

Un método preciso para la detección de fugas en bombas de calor implica el uso de un gas trazador como el helio o el hidrógeno. Llenando el sistema con gas y detectando cualquier escape de gas, las fugas pueden identificarse y medirse fácilmente con la ayuda de detectores de fugas. Este método proporciona resultados altamente selectivos y repetibles y es ahora el estándar de la industria. Es un método seco (no es necesario limpiar la pieza), independiente de la temperatura y no destructivo.

En la fabricación actual de bombas de calor, los componentes individuales suelen someterse a rigurosas pruebas en una cámara de vacío antes del montaje final. Si bien este método garantiza la calidad de las piezas individuales, presenta un desafío cuando se trata de la localización exacta de fugas, lo que requiere pruebas manuales adicionales y retrabajo durante las etapas posteriores de la producción.

Una vez conectados o soldados todos los componentes, el sistema de bomba de calor se llena de refrigerante. En este punto, es necesario comprobar las últimas conexiones soldadas o los orificios de llenado, un paso que no es factible durante los procesos de fabricación anteriores. Para ello, se realizan pruebas manuales con un detector de fugas con la sensibilidad necesaria, lo que garantiza la detección y reparación de cualquier posible fuga antes de poner el sistema en funcionamiento.  

Hand Probe on HVAC/R joint
Hand Probe on HVAC/R joint

De la prueba de fugas manual a la robotizada

INFICON cuenta con una amplia cartera de detectores de fugas y ofrece soluciones de pruebas de fugas manuales, automáticas y semiautomáticas para satisfacer las necesidades de la industria. 

El detector de fugas tipo rastreador XL3000flex puede utilizarse tanto con helio como con hidrógeno ofreciendo la máxima sensibilidad. El dispositivo funciona con un flujo de gas seleccionable entre 300 sccm o 3000 sccm. El alto flujo de gas, 3000 sccm, que la punta del rastreador se mueva sobre la pieza de prueba a cierta distancia y a una velocidad más alta, de modo que hasta los usuarios más inexpertos puedan lograr resultados fiables con XL3000flex.

El detector de fugas multigas Ecotec® E3000 está diseñado específicamente para entornos de producción exigentes. Sus numerosas características lo hacen fácil y cómodo de usar, al tiempo que lo hacen más inmune a un manejo descuidado y minimizan los errores del operario. 

El detector de fugas de refrigerante HLD6000 es un dispositivo compacto y ligero. Utiliza un sensor de infrarrojos de larga duración con una alta sensibilidad y un tiempo de respuesta extremadamente corto, y se ha desarrollado específicamente para la detección de refrigerante. Dos luces LED en la punta del detector simplifican la detección de fugas en lugares de inspección poco iluminados, facilitan la localización precisa de la fuga y notifican al usuario mediante parpadeos cuando se supera el índice de fuga permitido. 

El detector de fugas de hidrógeno Sensistor® Sentrac® es un moderno detector de fugas para uso industrial. Basado en el sensor Sensistor altamente selectivo y sensible, el instrumento ofrece localización de fugas en una variedad de situaciones tanto en líneas de producción como de reparación. Gracias a su capacidad única para manejar fugas pequeñas y grandes, así como altos niveles de fondo de gas trazador, este detector de fugas es altamente adaptable. Para pruebas de fugas manuales, semiautomáticas o totalmente automáticas.  

El sistema de prueba de fuga robótico 3D localiza fugas muy pequeñas en tuberías con precisión milimétrica. El sistema incluye un detector de fugas, equipado con una punta rastreadora diseñada específicamente para la automatización, y un sistema de reconocimiento de imágenes en 3D. El sistema no sólo se encarga de esta localización dinámica, sino que también incorpora una planificación optimizada de la trayectoria para garantizar que la prueba de fugas se realiza dentro del tiempo de ciclo establecido.

Ventajas de la detección de fugas con gas trazador

  • Mejora la calidad  
  • Todas las fugas detectadas, incluso en zonas de difícil acceso 
  • Tiempo de respuesta rápido 
  • Independiente de las variaciones de temperatura 
  • Localización rápida de la posición de la fuga 
  • Sin necesidad de que el operario interprete el tamaño de la fuga 
  • Reparación sólo de los puntos relevantes (los que presentan fugas por encima del nivel de rechazo) 
  • Método de prueba limpio y seco 

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