Le trappole dell'olio proteggono il compressore

ACCUMULO: Una volta che l'olio si trova nel sistema di tubazioni, avrà la tendenza a depositarsi o ad accumularsi nei punti più bassi all'interno delle tubazioni del sistema. (Per gentile concessione di Pixabay)

Il lubrificante negli impianti di refrigerazione e condizionamento dell'aria svolge molte funzioni importanti. Anche se il refrigerante circolante è il fluido di lavoro necessario per il raffreddamento, il lubrificante o l'olio è necessario per la lubrificazione delle parti meccaniche mobili del compressore.

L'olio minimizza l'usura meccanica riducendo l'attrito. L'olio mantiene inoltre la tenuta tra il lato alto e quello basso del compressore. Senza un'adeguata lubrificazione, le valvole del compressore, le spirali di accoppiamento, le viti e le palette non sigillerebbero adeguatamente. Il risultato sarebbe una pressione del refrigerante dal lato alto che entra nel lato basso del sistema di refrigerazione. Le fasce elastiche dei compressori alternativi e le palette rotanti dei compressori centrifughi fanno affidamento sull'olio lubrificante per evitare trafilamenti attorno ai pistoni e alle palette. L'olio agisce anche come smorzatore del rumore all'interno del compressore e trasferisce il calore lontano dalle parti mobili e rotanti all'interno del compressore.

I compressori di refrigerazione e condizionamento dell'aria che contengono una pompa dell'olio situata all'estremità dell'albero motore sono considerati dotati di un sistema di lubrificazione forzata. L'albero motore è collegato alla pompa dell'olio e fornisce l'energia che fa girare la pompa dell'olio. La pompa dell'olio è effettivamente inserita nell'albero motore del compressore. Le pompe dell'olio forzano l'olio attraverso i fori praticati o le cucine dell'olio nell'albero motore e lo forniscono ai cuscinetti, alle bielle e spesso a un tubo e a un radiatore dell'olio ad alette.

Le pompe dell'olio possono essere del tipo ad ingranaggi o eccentriche. Le pompe dell'olio a ingranaggi solitamente hanno un ingranaggio a stella che spinge l'olio a una pressione più elevata. Le pompe dell'olio di tipo eccentrico utilizzano un meccanismo di tipo eccentrico per spremere l'olio in un volume sempre più piccolo, aumentando così la pressione sull'olio. Questa pressione aggiuntiva viene definita pressione netta dell'olio.

I compressori HVACR più piccoli di solito hanno una sorta di sistema di lubrificazione del tipo a sbattimento. Questi sistemi possono avere una presa d'olio che raccoglie e lancia l'olio attraverso il basamento, provocando una nebbia d'olio mentre l'albero motore ruota. Sia nei sistemi piccoli che in quelli grandi, l'olio cade poi nel basamento per essere filtrato e ripreso dalla pompa dell'olio o dal meccanismo di spruzzi. In condizioni ideali, l'olio è progettato per rimanere nel carter del compressore; tuttavia, nel mondo reale raramente esistono condizioni ideali, il che significa che ci sarà olio che fuoriesce dal basamento del compressore ed entra nelle tubazioni del sistema. L'olio fuoriuscito dovrà eventualmente essere reimmesso nel basamento del compressore, altrimenti si verificheranno limitazioni, guasti e inefficienze del sistema.

In condizioni normali, ci sarà sempre una piccola quantità di olio che fuoriesce dal carter del compressore e circola con il refrigerante attraverso il sistema di tubazioni. Per questo motivo l'olio refrigerante e il refrigerante stesso devono essere solubili l'uno nell'altro. È la velocità del refrigerante circolato che riporta l'olio al carter del compressore. Se i due non fossero solubili l’uno nell’altro, questo fenomeno non potrebbe verificarsi. Questo è il motivo per cui il dimensionamento della linea, della bobina e della valvola è fondamentale per mantenere la velocità del refrigerante richiesta per un corretto ritorno dell'olio.

Durante il ciclo di spegnimento del compressore, e soprattutto durante un lungo arresto, il refrigerante vorrà viaggiare o migrare verso un luogo in cui la pressione è più bassa. Per migrazione del refrigerante si intende il refrigerante, liquido o vapore, che viaggia verso la linea di aspirazione o il basamento del compressore durante il ciclo di inattività.

Il basamento ha solitamente una pressione inferiore rispetto all'evaporatore a causa dell'olio in esso contenuto. L'olio di refrigerazione ha una pressione di vapore molto bassa e il refrigerante scorre verso di esso sia che il refrigerante sia allo stato di vapore o liquido. Se l'olio non avesse una pressione di vapore molto bassa, vaporizzerebbe ogni volta che esiste una bassa pressione nel basamento o quando viene creato il vuoto sul basamento.