Molti sistemi di condizionamento e refrigerazione installano le unità di condensazione all'esterno per due motivi principali. In primo luogo, sfruttando la temperatura ambiente più bassa, si elimina parte del calore assorbito dall'evaporatore e, in secondo luogo, si riduce l'inquinamento acustico.
Le unità di condensazione sono solitamente costituite da compressori, serpentine del condensatore, ventole del condensatore esterno, contattori, relè di avviamento, condensatori e piastre a stato solido con circuiti. Il ricevitore è solitamente integrato nell'unità di condensazione del sistema di refrigerazione. All'interno di un'unità di condensazione, il compressore è solitamente dotato di un riscaldatore collegato in qualche modo alla sua base o al carter. Questo tipo di riscaldatore è spesso definitoriscaldatore del basamento.
ILriscaldatore del carter del compressoreè un riscaldatore a resistenza che solitamente è fissato sul fondo del carter o inserito in un pozzetto all'interno del carter del compressore.Riscaldatori del basamentosi trovano spesso nei compressori in cui la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura di esercizio dell'evaporatore del sistema.
L'olio del carter, o olio di un compressore, svolge numerose funzioni importanti. Sebbene il refrigerante sia il fluido di lavoro necessario per il raffreddamento, l'olio è necessario per lubrificare le parti meccaniche in movimento del compressore. In circostanze normali, una piccola quantità di olio fuoriesce sempre dal carter del compressore e circola con il refrigerante in tutto il sistema. Col tempo, la corretta velocità del refrigerante attraverso le tubazioni del sistema consentirà a questi oli fuoriusciti di tornare al carter, ed è per questo motivo che l'olio e il refrigerante devono dissolversi a vicenda. Allo stesso tempo, tuttavia, la solubilità dell'olio e del refrigerante può causare un altro problema al sistema. Il problema è la migrazione del refrigerante.
La migrazione è un fenomeno aperiodico. Si tratta di un processo mediante il quale i refrigeranti liquidi e/o a vapore migrano o ritornano nel carter e nelle linee di aspirazione del compressore durante il ciclo di spegnimento. Durante i fermi macchina del compressore, soprattutto in caso di fermi prolungati, il refrigerante dovrà essere spostato o trasferito verso i punti in cui la pressione è più bassa. In natura, i fluidi fluiscono da punti a pressione più elevata a punti a pressione più bassa. Il carter ha solitamente una pressione inferiore rispetto all'evaporatore perché contiene olio. La temperatura ambiente più bassa amplifica il fenomeno della bassa pressione di vapore e favorisce la condensazione del vapore refrigerante nel liquido nel carter.
L'olio refrigerato stesso ha una bassa pressione di vapore e, indipendentemente dal fatto che il refrigerante sia allo stato di vapore o liquido, fluirà verso l'olio refrigerato. Infatti, la pressione di vapore dell'olio congelato è così bassa che anche se si crea un vuoto di 100 micron nel sistema di refrigerazione, non evaporerà. Il vapore di alcuni oli congelati si riduce a 5-10 micron. Se l'olio non ha una pressione di vapore così bassa, evaporerà ogni volta che si verifica una bassa pressione o un vuoto nel carter.
Poiché la migrazione del refrigerante può avvenire con il vapore del refrigerante, la migrazione può avvenire in salita o in discesa. Quando il vapore del refrigerante raggiunge il basamento, viene assorbito e condensato nell'olio a causa della miscibilità tra refrigerante e olio.
Durante un lungo ciclo chiuso, il refrigerante liquido formerà uno strato striato sul fondo dell'olio nel carter. Questo perché i refrigeranti liquidi sono più pesanti dell'olio. Durante brevi cicli di spegnimento del compressore, il refrigerante migrato non ha la possibilità di depositarsi sotto l'olio, ma si mescolerà comunque con l'olio nel carter. Durante la stagione di riscaldamento e/o i mesi più freddi, quando l'aria condizionata non è necessaria, i proprietari di abitazioni spesso disattivano l'interruttore di alimentazione dell'unità di condensazione esterna del climatizzatore. Ciò fa sì che il compressore non riceva calore dal carter perché il riscaldatore del carter è fuori uso. La migrazione del refrigerante verso il carter si verificherà sicuramente durante questo lungo ciclo.
Una volta iniziata la stagione di raffreddamento, se il proprietario di casa non riaccende l'interruttore automatico almeno 24-48 ore prima di avviare l'unità di aria condizionata, si verificherà una grave formazione di schiuma nel basamento e una conseguente pressurizzazione dovuta alla migrazione prolungata del refrigerante non circolante.
Ciò può causare la perdita del corretto livello dell'olio nel carter, danneggiare i cuscinetti e causare altri guasti meccanici nel compressore.
I riscaldatori del carter sono progettati per contrastare la migrazione del refrigerante. Il ruolo del riscaldatore del carter è quello di mantenere l'olio nel carter del compressore a una temperatura superiore a quella della parte più fredda del sistema. Ciò determina una pressione leggermente superiore nel carter rispetto al resto del sistema. Il refrigerante che entra nel carter viene quindi vaporizzato e reimmesso nella linea di aspirazione.
Durante i periodi di non funzionamento, la migrazione del refrigerante verso il carter del compressore rappresenta un problema serio. Ciò può causare gravi danni al compressore.
Data di pubblicazione: 25 settembre 2024