TUTORIAL
LUBRIFICAZIONE DEI COMPRESSORI
Funzioni, tipologie e requisiti dell’ olio refrigerante
L’ OLIO IMPIEGATO PER LUBRIFICARE LE COMPONENTI MOBILI DEL COMPRESSORE FRIGORIFERO È COMUNEMENTE DEFINITO OLIO REFRIGERANTE. ALL’ INTERNO DEL COMPRESSORE, QUESTO FLUIDO MULTIFUNZIONALE ESERCITA UN RUOLO DETERMINANTE, SVOLGENDO, OLTRE ALLA LUBRIFICAZIONE, AZIONE DI SIGILLATURA, RAFFREDDAMENTO E REGOLAZIONE DELL’ ENERGIA
Andrea Verondini
QUATTRO IN UNO
Un fluido multifunzionale
LE FUNZIONI DELL’ OLIO NEL COMPRESSORE
All’ interno del compressore frigorifero, l’ olio svolge una serie di funzioni fondamentali che contribuiscono al corretto funzionamento dell’ intero impianto.
Lubrificazione La funzione primaria è la lubrificazione degli organi in movimento: cuscinetti, alberi, pistoni( nei compressori alternativi), rotori( nei compressori a vite) o spirali( negli scroll). La presenza di un film lubrificante riduce l’ attrito tra le superfici metalliche, limitando l’ usura e prevenendo fenomeni di grippaggio. Una tribologia efficace consente inoltre di ridurre le perdite meccaniche e di migliorare il rendimento complessivo del compressore.
Tenuta In tutti i compressori, l’ olio contribuisce in modo significativo alla tenuta tra parti accoppiate. Nei compressori alternativi, ad esempio, migliora la tenuta tra pistone e cilindro, mentre nei compressori a vite favorisce la sigillatura tra i rotori. Anche nei compressori scroll, pur con un ruolo meno marcato, l’ olio contribuisce alla riduzione delle perdite interne, aumentando l’ efficienza volumetrica.
Raffreddamento Durante il processo di compressione, il gas refrigerante subisce un aumento di temperatura, cui si somma il calore generato dagli attriti interni. L’ olio assorbe parte di questo calore e lo trasferisce verso zone meno critiche o verso il circuito frigorifero, contribuendo alla stabilizzazione termica del compressore e prevenendo il surriscaldamento dei componenti.
Nel funzionamento dei sistemi frigoriferi e delle pompe di calore, il compressore rappresenta il cuore dell’ impianto. All’ interno di questo componente, l’ olio refrigerante svolge un ruolo essenziale, spesso sottovalutato ma determinante per garantire efficienza, affidabilità e durata nel tempo. Non si tratta semplicemente di un lubrificante, bensì di un fluido multifunzionale progettato per operare in condizioni particolarmente gravose, caratterizzate da elevate variazioni di temperatura, pressione e interazione continua con il refrigerante. A differenza dei lubrificanti impiegati in ambito meccanico tradizionale, l’ olio refrigerante deve mantenere prestazioni stabili anche in presenza di gas refrigeranti moderni( HFC, HFO e miscele), con i quali deve risultare compatibile sia dal punto di vista chimico sia in termini di miscibilità e comportamento termodinamico.
REQUISITI TECNICI DELL’ OLIO REFRIGERANTE
Per operare correttamente, un olio deve possedere caratteristiche ben precise:
• viscosità adeguata e stabile anche ad alte temperature;
• buona scorrevolezza alle basse temperature, per evitare problemi di circolazione;
• elevata stabilità termica e chimica, per prevenire degradazione e formazione di acidi;
• compatibilità con il refrigerante e i materiali dell’ impianto;
• limitata tendenza a formare depositi( lacche, morchie);
• controllo dell’ umidità, aspetto cruciale soprattutto per gli oli sintetici;
• buone proprietà dielettriche, negli impianti con compressori elettrici ermetici;
• capacità di separarsi dal refrigerante, quando necessario.
Funzione idraulica e regolazione In numerosi compressori, soprattutto a vite, l’ olio viene utilizzato anche come fluido di comando per sistemi di regolazione della capacità frigorifera. Attraverso la sua pressione, è possibile azionare dispositivi come cassetti scorrevoli o sistemi di modulazione, consentendo un controllo preciso della potenza frigorifera erogata.
TIPOLOGIE DI OLI REFRIGERANTI La scelta dell’ olio è strettamente legata al tipo di refrigerante utilizzato. Una classificazione moderna distingue gli oli in base alla loro struttura chimica:
Oli minerali( MO) Derivati dalla raffinazione del petrolio, sono stati a lungo utilizzati con refrigeranti tradizionali come gli HCFC. Presentano buona stabilità, ma scarsa miscibilità con i refrigeranti più moderni.
Alchilbenzenici( AB) Rappresentano un’ evoluzione degli oli minerali, con migliori proprietà di miscibilità e stabilità. Sono stati ampiamente utilizzati come soluzione intermedia nel passaggio verso nuove tecnologie.
Poliolesteri( POE) Oggi costituiscono lo standard per sistemi con refrigeranti HFC e HFO. Offrono eccellente miscibilità e buona stabilità, ma sono fortemente igroscopici: assorbono facilmente umidità, richiedendo particolare attenzione durante la manutenzione e la gestione dell’ impianto.
PAG( Polialchilenglicoli) Utilizzati prevalentemente nel settore della climatizzazione automotive, garantiscono ottime prestazioni ma una minore compatibilità con determinati materiali e contaminanti.
PVE( Poliviniletere) Rappresentano una valida alternativa ai POE, con minore sensibilità all’ umidità e buona stabilità chimica, anche se meno diffusi.
PROBLEMI LEGATI ALLA CIRCOLAZIONE DELL’ OLIO
Nel funzionamento reale, una parte dell’ olio viene trascinata dal refrigerante lungo il circuito. Questo fenomeno rende fondamentale il cosiddetto ritorno dell’ olio al compressore.
Una gestione inefficace può comportare:
• accumulo di olio negli scambiatori;
• riduzione dello scambio termico;
• carenza di lubrificazione nel compressore;
• aumento del rischio di guasti.
La progettazione delle tubazioni, le velocità del fluido e la compatibilità oliorefrigerante sono quindi fattori decisivi.
CONOSCERE LE CARATTERISTICHE
L’ olio refrigerante è un componente chiave nei sistemi HVAC, la cui importanza va ben oltre la semplice lubrificazione. Le sue prestazioni influenzano direttamente l’ efficienza energetica, l’ affidabilità e la vita utile del compressore. La crescente diffusione di refrigeranti a basso GWP e le evoluzioni tecnologiche dei compressori rendono sempre più importante una scelta consapevole e aggiornata del lubrificante. Per progettisti e installatori, conoscere le caratteristiche e le interazioni tra olio e refrigerante non è più un’ opzione, ma una competenza indispensabile per garantire impianti performanti e duraturi.
21