Panoramica
I dispositivi di espansione riducono la pressione del refrigerante e ne dosano il flusso verso l’evaporatore. Una scelta corretta favorisce la potenza frigorifera, l’efficienza e la protezione del compressore. Questi componenti rientrano nel programma del certificato A1 ai sensi del regolamento di esecuzione (UE) 2024/2215, nel quadro del regolamento (UE) 2024/573.
Valvola di espansione termostatica (TEV / TXV)
Una TEV mantiene il surriscaldamento all’uscita dell’evaporatore, aprendosi quando il surriscaldamento aumenta.
- Forze sulla membrana: la pressione del bulbo apre la valvola; la pressione dell’evaporatore e la forza della molla regolabile la chiudono.
- Surriscaldamento: temperatura di uscita meno temperatura di saturazione alla pressione di uscita. Quindi, 12 °C meno 5 °C dà 7 K. In genere si utilizzano 5–8 K, nel rispetto delle istruzioni del produttore.
- Regolazioni errate: un surriscaldamento eccessivo causa un’alimentazione insufficiente dell’evaporatore, riducendo la potenza frigorifera e aumentando la temperatura di aspirazione. Un surriscaldamento insufficiente comporta il rischio di ritorno di liquido, diluizione dell’olio e danni al compressore.
- Bulbo sensibile: fissarlo saldamente e isolarlo termicamente. Rispettare la posizione prescritta sul tubo, comunemente a ore 4 o a ore 8; evitare la parte inferiore. La perdita della carica del bulbo provoca la chiusura della valvola.
- Equalizzazione: l’equalizzazione interna rileva la pressione all’uscita della valvola. L’equalizzazione esterna rileva la pressione all’uscita dell’evaporatore, compensando perdite di carico significative nell’evaporatore o nel distributore.
- Pendolamento: le oscillazioni del surriscaldamento possono derivare da sovradimensionamento, scarso contatto del bulbo, regolazione errata o variazioni del carico.
Valvola di espansione elettronica (EEV)
Il controllore di una EEV calcola il surriscaldamento mediante un sensore di temperatura all’uscita e un trasduttore della pressione di aspirazione. Aziona un motore passo-passo o un solenoide a modulazione di larghezza d’impulso, garantendo una regolazione rapida e precisa al variare del carico. Sono essenziali sensori affidabili, alimentazione elettrica e una programmazione corretta.
Quale dispositivo di dosaggio utilizzano le pompe di calore a velocità variabile?
Le pompe di calore a velocità variabile ad alta efficienza utilizzano comunemente le EEV perché adeguano il flusso di refrigerante alle variazioni della velocità del compressore e delle condizioni di funzionamento.
Tubi capillari
Un tubo capillare è un tubo lungo e stretto che crea una restrizione fissa. Il flusso dipende dalle dimensioni del tubo e dalla differenza di pressione. Non presenta parti mobili né una regolazione attiva del surriscaldamento.
Comune nei frigoriferi domestici, richiede una carica precisa e una protezione contro le ostruzioni. Non può impedire la migrazione del refrigerante durante l’arresto; una carica eccessiva aumenta il rischio di trascinamento di liquido al riavvio.
Confronto tra TEV, EEV e tubo capillare
Le TEV regolano meccanicamente il surriscaldamento; le EEV offrono una modulazione elettronica; i tubi capillari creano una restrizione fissa.
Altri dispositivi di dosaggio comprendono:
- Valvola di espansione automatica: mantiene la pressione di evaporazione contrastando la forza della molla; si apre quando la pressione diminuisce e si chiude quando aumenta.
- Valvola di espansione manuale: un operatore regola l’apertura dello spillo e la chiude quando il compressore si arresta.
- Valvola a galleggiante di bassa pressione: mantiene il livello del liquido in un evaporatore allagato, mantenendo bagnate le superfici di scambio termico.
Regolatori di pressione e dispositivi di arresto di sicurezza
- EPR: mantiene la pressione dell’evaporatore, consentendo temperature di evaporazione diverse su un circuito condiviso.
- CPR: limita la pressione all’ingresso del compressore durante la fase di abbattimento della temperatura, evitando il sovraccarico del motore.
- Bypass del gas caldo: introduce gas di scarico a basso carico per mantenere una pressione minima di aspirazione.
- Pressostati di sicurezza: arrestano il compressore quando la pressione di scarico è eccessiva o quella di aspirazione è insufficiente. I dispositivi di alta pressione richiedono comunemente un riarmo manuale; quelli di bassa pressione si riarmano generalmente in modo automatico.
- Pressostato differenziale dell’olio: confronta la pressione di mandata della pompa dell’olio con quella del carter. Un ritardo all’avviamento, pari a circa 45 secondi nell’esempio d’esame, consente alla pressione dell’olio di stabilirsi.
- Valvola di sicurezza: scarica refrigerante in caso di sovrapressione pericolosa. Due valvole abbinate su una valvola di commutazione consentono la sostituzione mantenendo la protezione. Convogliare lo scarico all’esterno in sicurezza. Seguire la documentazione dell’apparecchiatura per le tarature e gli intervalli di sostituzione. I dischi di rottura e i tappi fusibili non si richiudono dopo l’intervento.
Componenti ausiliari
- Filtro essiccatore: rimuove umidità e particelle, limitando la formazione di ghiaccio e acidi. Sostituirlo dopo l’apertura del circuito o quando è contaminato o saturo. Una perdita di carico eccessiva e un raffreddamento all’uscita suggeriscono un’ostruzione. Cartucce specifiche sulla linea di aspirazione rimuovono gli acidi dopo la bruciatura del motore.
- Spia del liquido: mostra le condizioni del liquido e fornisce un’indicazione dell’umidità. Le bolle possono indicare una carica insufficiente, un’ostruzione a monte o un sottoraffreddamento insufficiente; da sole non consentono una diagnosi certa.
- Ricevitore di liquido: accumula refrigerante liquido.
- Elettrovalvola: utilizza una bobina elettromagnetica. I modelli ad azione diretta sollevano l’otturatore principale; quelli pilotati sfruttano la differenza di pressione. Durante il pump-down, l’alimentazione del liquido si chiude e il compressore continua a funzionare fino all’intervento del pressostato di bassa pressione.
- Separatore d’olio: riporta al carter l’olio presente nella linea di scarico.
- Distributore: ripartisce il refrigerante tra i circuiti paralleli dell’evaporatore.
- Valvola di non ritorno: impedisce il flusso inverso.
- Valvola di servizio: con l’otturatore sulla sede posteriore consente il flusso normale e chiude la presa manometrica; con l’otturatore sulla sede anteriore isola il collegamento all’impianto; in posizione intermedia mette in comunicazione tutte le aperture.
- Tappi delle prese di accesso: assicurano una tenuta secondaria. Continuare a verificare l’assenza di perdite dai giunti e dagli steli delle valvole.
Consiglio per l’esame: distinguere tra regolazione del surriscaldamento, regolazione della pressione e protezione di sicurezza. Prima di regolare una valvola, verificare eventuali problemi di montaggio del bulbo, di alimentazione del liquido e guasti dei sensori.
