Molti impianti di climatizzazione e refrigerazione installano le unità condensatrici all'esterno per due motivi principali. In primo luogo, si sfrutta la temperatura ambiente esterna più bassa per dissipare parte del calore assorbito dall'evaporatore e, in secondo luogo, si riduce l'inquinamento acustico.
Le unità di condensazione sono generalmente composte da compressori, serpentine del condensatore, ventilatori del condensatore esterno, contattori, relè di avviamento, condensatori e schede 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 ha solitamente un riscaldatore collegato in qualche modo alla sua parte inferiore o al carter. Questo tipo di riscaldatore è spesso indicato comeRiscaldatore del carter.
ILriscaldatore del carter del compressoreè un riscaldatore a resistenza che di solito viene fissato alla parte inferiore del carter o inserito in un alloggiamento all'interno del carter del compressore.Riscaldatori del basamentoSi trovano spesso sui compressori dove la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura di esercizio dell'evaporatore del sistema.
L'olio del carter, o olio del compressore, svolge numerose funzioni importanti. Sebbene il refrigerante sia il fluido di lavoro necessario per il raffreddamento, l'olio è indispensabile per lubrificare le parti meccaniche in movimento del compressore. In condizioni normali, una piccola quantità di olio fuoriesce sempre dal carter del compressore e circola con il refrigerante nell'intero sistema. Col tempo, la corretta velocità del refrigerante nelle tubazioni del sistema permette a questo olio fuoriuscito di ritornare nel carter; è per questo motivo che l'olio e il refrigerante devono interagire tra loro. Tuttavia, la solubilità dell'olio e del refrigerante può causare un altro problema al sistema: la migrazione del refrigerante.
La migrazione è un fenomeno aperiodico. Si tratta di un processo mediante il quale i refrigeranti liquidi e/o gassosi migrano o ritornano al carter e alle linee di aspirazione del compressore durante il ciclo di arresto del compressore stesso. Durante le fermate del compressore, soprattutto se prolungate, il refrigerante deve essere spostato o migrato verso le zone a pressione più bassa. In natura, i fluidi scorrono da zone a pressione più elevata a zone a pressione inferiore. Il carter ha solitamente una pressione inferiore rispetto all'evaporatore perché contiene olio. La temperatura ambiente più bassa amplifica il fenomeno della minore pressione di vapore e favorisce la condensazione del vapore refrigerante in liquido nel carter.
L'olio refrigerato ha di per sé una bassa pressione di vapore e, sia che il refrigerante si trovi allo stato gassoso o liquido, fluirà verso l'olio refrigerato. In effetti, 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. La pressione di vapore di alcuni oli congelati si riduce addirittura a 5-10 micron. Se l'olio non ha una pressione di vapore così bassa, vaporizzerà ogni volta che si crea una bassa pressione o un vuoto nel basamento.
Poiché la migrazione del refrigerante può avvenire insieme al vapore refrigerante, può verificarsi sia in salita che in discesa. Quando il vapore refrigerante raggiunge il basamento, viene assorbito e condensato nell'olio a causa della miscibilità del refrigerante con l'olio.
Durante un lungo ciclo chiuso, il refrigerante liquido formerà uno strato striato sul fondo dell'olio nel carter. Questo accade perché i refrigeranti liquidi sono più pesanti dell'olio. Durante brevi cicli di arresto del compressore, il refrigerante migrato non ha la possibilità di depositarsi sotto l'olio, ma si mescolerà comunque con esso nel carter. Durante la stagione di riscaldamento e/o i mesi più freddi, quando l'aria condizionata non è necessaria, i proprietari di case spesso disattivano l'alimentazione dell'unità esterna di condensazione del condizionatore. Ciò comporta che il compressore non riceva calore dal carter, poiché il riscaldatore del carter non è alimentato. La migrazione del refrigerante verso il carter si verificherà sicuramente durante questo lungo ciclo.
Una volta iniziata la stagione del raffreddamento, se il proprietario di casa non riattiva l'interruttore automatico almeno 24-48 ore prima di avviare l'unità di condizionamento, si verificheranno gravi fenomeni di formazione di schiuma e pressurizzazione nel basamento a causa della prolungata migrazione del refrigerante senza circolazione.
Ciò può causare una perdita del livello corretto dell'olio nel carter, danneggiare i cuscinetti e provocare altri guasti meccanici all'interno del compressore.
I riscaldatori del carter sono progettati per contrastare la migrazione del refrigerante. Il loro ruolo è quello di mantenere l'olio nel carter del compressore a una temperatura superiore rispetto alla parte più fredda del sistema. Ciò comporta una pressione leggermente superiore nel carter rispetto al resto del sistema. Il refrigerante che entra nel carter viene quindi vaporizzato e spinto nuovamente nella linea di aspirazione.
Durante i periodi di inattività, 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