Se i contattori sono sottodimensionati i contatti si possono saldare.

Ciò può produrre la completa bruciatura del motore su tutte e tre le fasi nonostante il dispositivo di protezione del motore. Le informazioni per il dimensionamento dei contattori possono essere desunte dai relativi fogli tecnici. Se l’applicazione di un compressore subisce delle modifiche è necessario ricontrollare il dimensionamento del contattore.

Le pressioni di funzionamento massime sono: lato alta pressione (HP): 26,5 bar; lato bassa pressione (LP): 17 bar.  Con l’uso del R410A il lato di alta pressione funziona anche a 35 bar. L’installazione e la regolazione dei dispositivi di sicurezza contro pressioni eccessive è soggetta a regolamenti tecnici nazionali. Perciò si raccomanda di installare un pressostato di alta pressione.

I pressostati di bassa pressione sono installati negli impianti per:

- limitare il campo di lavoro del compressore;

- prevenire il funzionamento a bassa pressione (perdita di carica di refrigerante);

- funzionamento in pump-down.

I compressori sono raffreddati dal gas aspirato, nel senso che il motore è raffreddato dal vapore refrigerante che fluisce attorno lo statore e il rotore.

Con il diminuire della temperatura di evaporazione, la densità del gas aspirato diminuisce e ciò produce un aumento eccessivo della temperatura del gas dopo aver attraversato il motore. Per questa ragione la temperatura di mandata aumenta a propria volta. Perciò, in certe condizioni di applicazione, il compressore deve essere raffreddato mediante una ventilazione addizionale di circa 18 m3/min.

Un abbondante isolamento del compressore o del vano compressore può anch’esso produrre un aumento eccessivo della temperatura dell’olio e del gas di mandata.

La massima temperatura di mandata è di 120° C. Essa è misurata sulla linea a pochi centimetri a valle dell’attacco di mandata del compressore.

Temperature di mandata eccessive sono rivelate generalmente dall’intervento del pressostato di alta pressione, dalla cottura dell’olio, dall’annerimento delI’olio (carbonizzazione) e dalla formazione di acidi. Le caratteristiche della lubrificazione vengono severamente penalizzate. E’ necessario evitare il funzionamento al di fuori del campo di lavoro ammesso.

A causa della possibilità di vibrazioni non controllabili nelle applicazioni su mezzi mobili (camion, imbarcazioni, ecc.) non è possibile confermare una generale possibilità di funzionamento dei compressori ermetici, montati su molle interne, in tali condizioni.

In questi casi è consigliabile montare compressori semiermetici.

Il compressore è fornito con una carica d’olio iniziale. Il corretto livello può essere controllato per mezzo del vetro spia, se presente. L’olio è distribuito per mezzo di una pompa dell’olio il cui funzionamento è indipendente dal senso di rotazione. L’olio di ritorno trascinato dal gas di aspirazione si deposita direttamente nel carter.

Il numero di cicli di attacca e stacca del compressore non dovrebbe superare i 6 I’ora. Un maggior numero di cicli pomperà olio nel circuito con il rischio di lubrificazione insufficiente.

L’olio lascia il compressore all’avviamento e un breve periodo di funzionamento non è sufficiente per assicurare il ritorno dell’olio al compressore, con la conseguenza di una mancanza di lubrificazione.

E’ necessario tener presente che l’intero circuito verrà bagnato d’olio per una certa entità. La viscosità dell’olio cambia con la temperatura. La velocità del gas nel circuito varia in funzione della temperatura e del carico. Nelle condizioni di basso carico la velocità del gas può non essere sufficiente per assicurare il ritorno dell’olio al compressore. Ciò può essere aggravato da un progetto errato del circuito frigorifero.

L’acido si forma in presenza di umidità, ossigeno, sali e ossidi metallici. Le reazioni chimiche risultano accelerate alle alte temperature. Olio e acido reagiscono l’uno con l’altro. La formazione di acido produce danni alle parti mobili e, in casi estremi, può provocare la bruciatura del motore. Il solo rimedio consiste nella totale sostituzione della carica d’olio con l’aggiunta di un filtro antiacido sulla linea di aspirazione.

Ciascun compressore è dotato di una carica d’olio sufficiente per le normali condizioni di funzionamento, la cosiddetta carica iniziale. Dopo l’avviamento del compressore e durante il primo periodo di funzionamento dell’impianto, parte dell’olio lascia il compressore miscelato con il refrigerante.

Secondo il progetto del circuito esso verrà distribuito nel circuito stesso e non ritornerà completamente al compressore. Sebbene tale quantità sia stata considerata nella carica iniziale, il livello delI’olio nel vetro spia (quando presente) deve essere costantemente controllato. Fin tanto che le condizioni di funzionamento dell’impianto non siano state raggiunte (ad es. fino al completamento della carica di refrigerante) non si deve aggiungere olio a meno che il livello non sia divenuto molto basso, al punto da non essere più visibile nel vetro spia.

Dopo aver raggiunto un funzionamento stabile dell’impianto il livello dell’olio deve essere mantenuto tra 1/4 e 3/4 del vetro spia. Si osserverà sempre una certa quantità di schiuma dovuta alle caratteristiche interne di progetto.

Cambio della carica d’olio in un compressore ermetico

Per cambiare la carica d’olio è necessario rimuovere il compressore e drenare l’olio attraverso l’attacco di aspirazione. La quantità d’olio per la seconda carica dopo il drenaggio deve essere ricavata dalle tabelle.

Carica refrigerante

Le cariche massime di refrigerante sono indicate in apposite tabelle.

In caso di eccesso di carica è necessario prendere precauzioni per prevenire la migrazione del refrigerante nel compressore (ad esempio mediante ciclo di pump-down).

Ritorni di liquido refrigerante

Molti compressori comprendono un riscaldatore del carter come standard. L’esperienza pratica dimostra che, con l’aumento di carica di refrigerante nelI’impianto, aumentano anche gli sforzi meccanici potenziali dovuti all’allagamento di liquido o alla migrazione di liquido. Inoltre, per effetto di gravità, può aversi anche ritorno di refrigerante al compressore dall’evaporatore.

Oltre alla ricondensazione del refrigerante ciò può produrre un sovraccarico del riscaldatore del carter.

Sebbene il compressore possa tollerare occasionalmente piccole quantità di liquido refrigerante, sforzi frequenti provocati dal liquido possono produrre danni meccanici.

Oltre al riscaldatore del carter è obbligatorio l’uso di un accumulatore sull’aspirazione per questi modelli se la carica di refrigerante supera i 7 kg. I condizionatori d’ambiente richiedono un accumulatore in tutte le condizioni a causa dei cicli potenzialmente frequenti di attacca e stacca e della brevità dei collegamenti tra i componenti.

Se la carica di refrigerante supera i 13 kg, qualunque sia il tipo di impianto deve essere usato un sistema pump-down oltre all’accumulatore.

La mancata applicazione di queste specifiche può invalidare la garanzia del compressore.

Durante gli arresti un certo quantitativo di refrigerante è sempre presente nelI’olio in funzione della temperatura del compressore e della pressione nel carter. Ad esempio: con una pressione nel carter di circa 8 bar, corrispondente a una temperatura di saturazione di 12 °C per l’R404A, nel carter del compressore vi sarà una miscela composta per il 35% di R404A e per il 65% d’olio. Questo inconveniente avviene con tutti i fluidi frigorigeni. Il rapido ridursi della pressione all’avviamento produce l’evaporazione del refrigerante dall’olio.

Ciò causa la formazione di schiuma d’olio che può essere vista attraverso il vetro spia (quando presente). La pompa dell’olio aspira perciò olio molto diluito e schiuma e non può produrre una sufficiente pressione di lubrificazione. Se questo si ripete spesso possono prodursi danni soprattutto al cuscinetto inferiore.

Per prevenire questo rischio è necessario usare un riscaldatore del carter e/o un sistema di pump-down.

Quando il compressore viene arrestato per un lungo periodo il refrigerante può condensare nel carter. Se il corpo compressore è più freddo dell’evaporatore il refrigerante migrerà dall’evaporatore al carter del compressore.

La migrazione del refrigerante si verifica normalmente durante lo sbrinamento o quando il compressore è installato in un ambiente freddo. Il riscaldatore del carter e/o un ciclo pump-down forniscono una buona protezione contro la migrazione di refrigerante.

Il surriscaldamento del gas aspirato non dovrebbe mai essere inferiore a 8 K poiché un surriscaldamento ridotto può danneggiare piastre, valvole, pistoni, cilindri e bielle. Un surriscaldamento ridotto può essere provocato da una valvola di espansione difettosa o mal regolata, errato montaggio del bulbo o da una linea di aspirazione molto breve. L’installazione di uno scambiatore di calore tra la linea del gas e quella del liquido o di un accumulatore costituisce un rimedio raccomandato.

Per la sua similarità termodinamica l’R134a è stato subito visto come un sostituto delI’R12 per temperature di evaporazione maggiori di -20°C.

Non è stato utilizzato come sostituto dell’R22 nelle applicazioni di condizionamento dell’aria. I tipi di motori, le protezioni del motore e la classe delle morsettiere sono le stesse che per i modelli che erano del R22. La combinazione motore/cilindrata tuttavia è stata cambiata per far fronte alla minor densità di questo refrigerante.

Oli esteri

L’R134a è un fluorocarburo non miscibile con gli oli minerali e /o alchilbenzeni i quali possono produrre depositi o intasamenti. Gli oli poliestere o, abbreviando, esteri si sono dimostrati dei lubrificanti idonei per funzionare con l’R134a.I compressori per l’R134a ad esempio sono caricati con gli oli esteri.

Essi devono funzionare solamente con questi oli.

Per nessuna ragione gli oli esteri possono essere miscelati con oli minerali e/o alchilbenzeni nel funzionamento con refrigeranti quali l’R134a. Il refrigerante R134a non è del tutto miscibile con gli oli esteri.

Tuttavia questa incompleta miscibilità non dovrebbe provocare problemi nelle installazioni, analogamente a quanto avviene per le miscibilità incomplete con R22.

Gli oli esteri sono estremamente igroscopici (vedi figura) e questo influenza la stabilità chimica dell’olio.

Perciò l’umidità residua nell’impianto deve essere inferiore a 50 ppm.

Essa deve venire determinata dopo approssimativamente 48 ore di funzionamento. A causa di tale comportamento è obbligatorio l’uso di un filtro disidratatore adatto per l’R134a. In generale per lavorare con questi oli si richiedono procedure di particolare pulizia e molto accurate.

I materiali utilizzati nei compressori sono compatibili con l’R134a e gli oli esteri. Per ulteriori informazioni, note sull’impiego e di sicurezza dei materiali riferirsi alle specifiche date dai produttori dei refrigeranti e degli oli.

Gli impianti devono essere progettati come segue, prestando particolare at-tenzione alle caratteristiche dell’R134a in considerazione delle specifiche dei costruttori dei componenti:

- uso di valvole di espansione progettate per R134a;

- uso di un filtro disidratatore di grande capacità progettato per R134a;

- regolazione o scelta di pressostati, valvole solenoidi e valvole di ritegno se-condo la portata massica dell’R134a;

- uso di componenti ammessi per applicazioni con R134a (esempio flessibili per effettuare la carica di refrigerante).

Poiché l’R134a è una molecola piccola e sfugge con grande facilità, è molto importante progettare l’impianto con elevate tenute ed utilizzare altresì metodi di grande sensibilità e precisione per individuare le perdite. Sul mercato sono disponibili dei dispositivi per la ricerca delle perdite di R134a come i cercafughe elettronici.

Prima di effettuare il collaudo, l’impianto deve essere evacuato con una pompa a vuoto. Una corretta evacuazione abbassa l’umidità residua a 10 ppm. Durante questa operazione le valvole di aspirazione e di mandata del compressore devono rimanere chiuse.

La pressione deve essere misurata usando un manometro di vuoto sul lato impianto, non sul lato pompa; questo evita errori dovuti ai gradienti di pressione entro le linee di collegamento alla pompa. L’impianto deve essere evacuato fino a 0,3 mbar.

Successivamente si deve sfogare nelI’atmosfera la carica di tenuta di aria anidra immessa in fabbrica nel compressore, vanno aperte le valvole di intercettazione e l’impianto, compreso il compressore, deve essere nuovamente evacuato come detto sopra.

Riparazioni

Quando si rende necessaria una riparazione o la manutenzione, valgono le stesse regole e misure di sicurezza come per le nuove installazioni.

Per sollevare il compressore va usato l’anello nella parte superiore dell’involucro. Per prevenire la contaminazione da parte di oli non esteri o alchilbenzeni si raccomanda di separare rigorosamente attrezzi, pompe a vuoto, attacchi e componenti per la carica o il recupero dell’R134a. L’olio estere necessario per il ripristino di carica deve essere prelevato da contenitori nuovi di piccola capacità per ridurne al minimo l’assorbimento di umidità dall’aria.