Come si può dire quando un sistema ha poco refrigerante? Eseguire un controllo del sistema può determinare se questo è il caso. Considerate questo scenario: Un tecnico dell’assistenza installa misuratori e termistori su un sistema di refrigerazione a media temperatura con R-134a, a porta chiusa, che incorpora un ricevitore liquido high-side e una valvola di espansione termostatica (TXV) come dispositivo di misurazione. Sia i valori misurati che quelli calcolati sono elencati nella tabella 1, insieme a un’analisi dettagliata del sistema.
ANALISI
Scarico del compressore: Questa temperatura è molto alta rispetto alle normali operazioni del sistema. La temperatura di scarico di 195°F è causata dall’evaporatore e dal compressore che funzionano ad alto surriscaldamento insieme ad alti rapporti di compressione. Quando si è sottocaricati, non aspettatevi che la TXV controlli il surriscaldamento. La TXV può vedere una combinazione di vapore e liquido al suo ingresso, quindi l’evaporatore sarà affamato di refrigerante e in esecuzione ad alto surriscaldamento. Il compressore vedrà poi un alto surriscaldamento e, con ogni colpo di compressione, surriscalderà il refrigerante ancora di più.
I rapporti di compressione saranno anche elevati, dando al sistema un calore di compressione più alto del normale. I rapporti di compressione saranno alti a causa delle basse pressioni dell’evaporatore, e gli alti rapporti di compressione daranno al sistema efficienze volumetriche molto basse e causeranno inefficienze indesiderate con basse portate di refrigerante. Il compressore dovrà quindi comprimere vapori a pressione molto più bassa provenienti dalla linea di aspirazione alla pressione di condensazione. Questo richiede un campo di compressione maggiore e un rapporto di compressione più alto.
| VALORI MISURATI | |
| Temperatura di scarico del compressore | 195°F |
| Temperatura di uscita del condensatore Temperatura uscita condensatore | 78°F |
| Temperatura uscita evaporatore | 10°F |
| Temperatura ingresso compressore | 50°F |
| Temperatura ambiente | 70°F |
| Temperatura box | 20°F |
| Volt del compressore | 230 |
| Ampere del compressore | Basso |
| Pressione lato basso (evaporatore) | 3.94 in. Hg (meno 20°F) |
| Pressione lato alto (condensazione) | 86.4 psig (80°F) |
| VALORI CALCOLATI | |
| Divisione del condensatore | 10°F |
| Condensatore sottoraffreddamento | 2°F |
| Surriscaldamento evaporatore | 30°F |
| Surriscaldamento compressore | 70°F |
TABELLA 1: I valori misurati e calcolati su un sistema di refrigerazione R-134a, a porta chiusa, a media temperatura, che incorpora un ricevitore high-side liquido e una valvola di espansione termostatica.
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La maggiore gamma di compressione dalla pressione inferiore dell’evaporatore alla pressione di condensazione è ciò che causa lavoro di compressione e genera un calore aggiunto di compressione. Questo calore aggiunto può essere visto dall’alta temperatura di scarico del compressore; tuttavia, a causa delle portate più basse delle efficienze volumetriche più basse, il compressore vede un carico piuttosto basso. Questo basso carico è ciò che impedisce alla temperatura di scarico di diventare troppo calda. In conclusione, rapporti di compressione più alti e surriscaldamenti più elevati sono ciò che causa una temperatura di scarico un po’ alta. Ricordate, la linea di scarico vede tutto il surriscaldamento che arriva al compressore, il calore generato dal motore e il calore della compressione.
Il limite per qualsiasi temperatura di scarico misurata a 3 pollici dal compressore sulla linea di scarico è 225°. La parte posteriore della valvola di scarico è di solito da 50° a 75° più calda della linea di scarico, il che renderebbe la parte posteriore della valvola di scarico circa 250° a 300°. Questo potrebbe vaporizzare l’olio intorno ai cilindri e causare un’usura eccessiva. A 350°, l’olio si romperà, e il surriscaldamento del compressore avverrà presto. Il surriscaldamento del compressore è uno dei problemi di campo più gravi di oggi, quindi cercate di mantenere le vostre temperature di scarico sotto i 225° per una maggiore durata del compressore.
Surriscaldamenti elevati dell’evaporatore: Poiché l’evaporatore è privo di refrigerante, ci saranno alti surriscaldamenti dell’evaporatore. A sua volta, questo porterà ad alti surriscaldamenti del compressore (totale). Il ricevitore non riceverà abbastanza refrigerante liquido dal condensatore a causa della scarsità di refrigerante nel sistema, e questo affamerà la linea del liquido e può anche far bollire una spia se la condizione è abbastanza grave. La TXV non vedrà le pressioni normali e potrebbe anche tentare di passare liquido e vapore dalla linea del liquido affamato. Anche la TXV sarà affamata e non ci si può aspettare che controlli il surriscaldamento.
Surriscaldamenti elevati del compressore: Di nuovo, poiché la linea del liquido, la TXV e l’evaporatore sono privi di refrigerante dal sottocarico, lo sarà anche il compressore. Questo può essere visto nell’alta lettura del surriscaldamento del compressore.
Basso sottoraffreddamento del condensatore: Poiché il compressore vedrà vapori molto caldi dalle letture di surriscaldamento elevate, i gas che entrano nel compressore saranno estremamente espansi e avranno una bassa densità. Il rapporto di compressione sarà alto a causa della bassa pressione di aspirazione, causando una bassa efficienza volumetrica. Il compressore semplicemente non pomperà molto refrigerante, e tutti i componenti del sistema saranno affamati di refrigerante. Il punto liquido saturo al 100% nel condensatore sarà molto basso, il che causerà un basso sottoraffreddamento del condensatore. Il condensatore semplicemente non riceverà abbastanza vapore di refrigerante per condensarlo in un liquido e alimentare il ricevitore.
Il sottoraffreddamento del condensatore è un buon indicatore di quanta carica di refrigerante c’è nel sistema perché un sottoraffreddamento basso del condensatore può significare una bassa carica. Un alto sottoraffreddamento del condensatore può significare una carica eccessiva, ma non sempre. Per esempio, questo non è vero per i sistemi a tubo capillare senza ricevitore, perché un sistema a tubo capillare può avere un sottoraffreddamento elevato semplicemente a causa di una restrizione nel tubo capillare o nella linea del liquido. Il refrigerante in eccesso si accumulerà nel condensatore, causando un sottoraffreddamento elevato e alte pressioni di testa. Se un sistema di ricevitore TXV è limitato nella linea del liquido, la maggior parte del refrigerante si accumulerà nel ricevitore, con un po’ nel condensatore. Questo causerà un basso sottoraffreddamento e una bassa pressione di testa.
Bassi ampere del compressore: alti surriscaldamenti causeranno un’estrema espansione dei vapori in ingresso al compressore dalla linea di aspirazione, diminuendo la loro densità. I vapori a bassa densità che entrano nel compressore significheranno basse portate di refrigerante attraverso il compressore. Questo causerà un basso consumo di ampere perché il compressore non dovrà lavorare tanto per comprimere i vapori a bassa densità. Un basso flusso di refrigerante causerà anche il surriscaldamento dei compressori raffreddati a refrigerante.
Bassa pressione dell’evaporatore: Una bassa pressione dell’evaporatore è causata da un compressore affamato. Il compressore cercherà di aspirare refrigerante nei suoi cilindri, ma non ce n’è abbastanza per soddisfarlo, così l’intero lato basso del sistema sperimenterà una bassa pressione.
Bassa pressione di condensazione: Poiché l’evaporatore e il compressore sono a corto di refrigerante, anche il condensatore sarà a corto. L’inedia del condensatore ridurrà il carico termico sul condensatore perché non vedrà tanto refrigerante per respingere il calore. Con meno calore da accettare – quindi respinto dal compressore – il condensatore sarà a una temperatura più bassa. Questa temperatura più bassa causerà una pressione più bassa nel condensatore a causa della relazione pressione/temperatura alla saturazione.
La differenza di temperatura tra la temperatura di condensazione e l’ambiente è chiamata delta T o split del condensatore. L’industria dei servizi si riferisce spesso a questo come la divisione del condensatore, e può essere calcolata come segue:
temperatura di condensazione
– temperatura ambiente
= delta T del condensatore (divisione)
Come il condensatore vede sempre meno calore dal compressore a causa della mancanza di refrigerante, la divisione del condensatore diminuirà. Non importa quale sia la temperatura ambiente, la divisione del condensatore – cioè la differenza tra la temperatura di condensazione e l’ambiente – rimarrà la stessa se il carico rimane lo stesso sull’evaporatore. Tuttavia, la divisione del condensatore cambierà se il carico termico sull’evaporatore cambia. Se i carichi termici dell’evaporatore aumentano, la divisione del condensatore aumenterà, e se i carichi termici dell’evaporatore diminuiscono, la divisione del condensatore diminuirà.
SOMMARIO
In sintesi, ecco i sette sintomi o segni rivelatori di un sistema con poco refrigerante:
- Temperature di scarico medio-alte;
- Surriscaldamento dell’evaporatore alto;
- Surriscaldamento del compressore alto;
- Basso sottoraffreddamento del condensatore;
- Bassa corrente del compressore;
- Bassa temperatura e pressione dell’evaporatore; e
- Bassa temperatura e pressione di condensazione.