INVERTER SPORLAN (ILLUSTRAZIONE PARAMETRI)

 Questo prodotto mi ha dato grosse soddisfazioni. Quando abbiamo associato questi inverter a compressori singoli o in centrale i risultati sono stati ottimi, ma le soddisfazioni maggiori sono venute la dove esistevano impianti con grossi errori progettuali (vi garantisco che ne troviamo parecchi) i quali risultavano sovradimensionati o sottodimensionati. Con delle piccole modifiche sul circuito frigorifero e l'aggiunta di questo inverter abbiamo riscontrato dei miglioramenti spettacolari e risolto enormi problemi.

 Sporlan propone una soluzione completa di hardware e software, progettato per rendere l’impianto il più efficiente possibile. Il risparmio energetico è basato su un controllo proporzionale della potenza erogata dal compressore in base alla richiesta del carico termico. Gli inverter proposti da Sporlan si dividono in due famiglie e cioè: 

-Nella versione più semplice, iSpeed è un inverter per centrali frigorifere che funziona come uno slave di un controller per rack di compressori esterno.

-Nella versione più avanzata, iSpeed è un controller per centrali frigorifere intelligente in grado di controllare sia la centrale di compressori che le ventole dei condensatori. (si risparmia il controllore per la centrale)

Questa è una configurazione possibile, in questo caso l'inverter e accessori sono Sporlan, e il quadro elettrico ed elettronica sono della Pego. (una combinazione che mi piace)

Ora descriviamo i parametri principali del modello più piccolo della serie. (per ora ho solo questo file, in futuro parleremo dei modelli più grandi)

Questi documenti arrivano nella confezione. Premetto che quando ordinate un inverter Sporlan potete richiedere che venga programmato ( è una cosa che consiglio vivamente) in base alle specifiche del vostro impianto. Quando l'inverter arriva programmato, su questi fogli troverete i parametri personalizzati scritti a penna. (Ricordate che i parametri più  importanti e critici sono protetti da password quindi fate molta attenzione nel volerli modificare)   

Ma ora passiamo ai parametri.

                                                                                                                                                                  

IN CASO DI SPECIFICHE PIÙ DETTAGLIATE NE DOBBIAMO PARLARE IN PRIVATO.

Parametri di solo lettura.

C1: Pressione espressa in Bar letti dalla sonda pressione in aspirazione. (il trasduttore di bassa è indispensabile) 

C3 Pressione espressa in Bar letti dalla sonda pressione sullo scarico (valore visibile solo con trasduttore di alta installato)

L' inverter può gestire le ventole condensatore tramite un segnale in corrente e un eventuale secondo compressore on-off.

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Parametri di regolazione.

C6: E' il set di regolazione che vogliamo ottenere espresso in Bar. 

C7: E' il set alla quale vogliamo far fermare il compressore espresso in Bar.

C8: E' il set alla quale vogliamo far fermare il compressore espresso in Bar.

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Questa serie di parametri sono molto delicati, essi permettono di scegliere: Frequenza minima, massima, salti frequenze critiche ecc. 

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Questo è un classico collegamento: Filtro antidisturbo, inverter, contattore, compressore.

Gli interruttori differenziali a protezione della linea devono essere del tipo......................... 

N.B. Non deve mai capitare che l'inverter vada in funzione e poi attacchi il contattore, a quel punto la partenza sarebbe molto violenta e si andrebbero a creare delle extracorrenti dannose. 

Questo è lo schema di collegamento degli ingressi digitali per il funzionamento e gli ingressi analogici per le sonde di pressione. (molto semplice quindi inutili i commenti)

Tabella allarmi 

Per ulteriori chiarimenti contattatemi pure.

GLI INVERTER IN REFRIGERAZIONE E CONDIZIONAMENTO

Gli inverter in refrigerazione e condizionamento (descrizione usi) 

In commercio oggi troviamo prevalentemente il motore asincrono trifase, un tipo di motore molto semplice, robusto ed economico. (Ringraziamo il genio di Tesla)
Questo motore negli anni ha guadagnato un mercato sempre maggiore, occupando, grazie all’elettronica di controllo, anche settori che un tempo erano ad uso esclusivo dei motori in corrente continua.
Sul mercato sono reperibili numerosissimi modelli, e la gamma di potenza spazia da poche centinaia di watt fino a motori che superano i 600 kW.
Tuttavia, come si vedrà più avanti, questi motori quando collegati direttamente alla rete hanno il difetto di girare a velocità praticamente costante. L’inverter è un dispositivo nato proprio per risolvere questo problema, ma prima analizziamo la conformazione dello statore per vedere come da esso dipenda la velocità di un motore trifase. In questa descrizione parleremo solo dei  motori asincroni con rotore in cortocircuito (a gabbia di scoiattolo), e non i motori a rotore avvolto, ai quali l’applicazione con inverter praticamente non ha senso.


Alcune precisazioni sulla e velocità di rotazione.
Lo statore di un motore elettrico trifase è la parte fissa nella quale sono inseriti i tre avvolgimenti primari, e ad essi viene applicata la tensione di alimentazione. All’interno dello statore si trova il rotore, che trascinato dal campo magnetico degli avvolgimenti statorici si pone in rotazione. Dato che l’alimentazione è in corrente alternata, e che gli avvolgimenti sono montati sfalsati di 120°, il campo magnetico risultante è un Campo Magnetico Rotante, che gira ad una velocità direttamente in proporzione alla frequenza della tensione di alimentazione. In pratica applicando una tensione a 50Hz esso compie 50 giri al secondo, ossia 3000 giri
al minuto.

La tecnologia costruttiva dei motori elettrici permette comunque di costruire motori con più “terne” di avvolgimenti statorici, cosicché ognuna delle quali forma la cosiddetta Coppia Polare, (o anche due poli).


Quando lo statore viene costruito con più di una coppia polare il Campo Magnetico Rotante non gira più a 3000 Giri, ma a velocità inferiori, vista la presenza di altri poli magnetici che permettono al rotore di percorrere meno spazio prima di trovare il polo che lo attrae”.
Da ciò deriva che sono realizzabili motori con diverse velocità, che a 50 Hz significa :

Tipicamente i costruttori hanno a catalogo motori a 2,4,6,8 poli, mentre per modelli con un numero di poli superiore è necessario richiederne la costruzione su misura. Ricapitolando quindi, nello statore si trovano i due “fattori” che influiscono nella velocità di rotazione di un motore , e cioè :
• la frequenza della tensione di alimentazione;
• le coppie polari, ossia il numero di “terne” di avvolgimenti che costituiscono lo statore.
Dato che non è possibile modificare le coppie polari, si deduce che per regolare la velocità di un motore trifase è necessario variare la frequenza con cui lo si alimenta.


Giri 
Come già visto in motore trifase il rotore è mantenuto in rotazione dal campo magnetico rotante prodotto dalle correnti che circolano negli avvolgimenti trifasi dello statore.
La velocità del campo magnetico rotante è calcolabile con la seguente formula :

ns =         120 * f
                   2 p
Dove :
n s = Numero di Giri al Minuto (del campo di statore)
f = frequenza di alimentazione
2p= Numero di poli che costituiscono il motore

Visto che le coppie polari sono un fattore costruttivo, l’unico parametro elettrico che può influire sulla velocità del motore è appunto la frequenza.
Detto questo sembrerebbe risolto il problema di come regolare la velocità di un motore elettrico.
Basta un dispositivo che alimenti un motore con corrente alternata a frequenza variabile a seconda delle esigenze dell’utente, e questo dispositivo è proprio l’inverter.


Tra l’altro alla luce della formula indicata, nulla toglie alla possibilità di alimentare i motore con una frequenza superiore a quella di targa, per fargli così raggiungere delle velocità più elevate.
Purtroppo però, come si vedrà a breve, ci sono altri parametri elettrici da controllare per mantenere il funzionamento del motore entro le caratteristiche progettuali. In particolare la frequenza incide notevolmente sulle reattanze e sul flusso magnetico per cui è necessario ricorrere ad alcuni accorgimenti per garantire al motore le prestazioni meccaniche” nominali.
In pratica, senza addentrarsi in formule specifiche, se si varia la frequenza con cui si alimenta il motore al fine di modificare la velocità si avrebbe come conseguenza :
• Per valori inferiori a 50 Hz - un aumento del flusso magnetico,
• Per valori superiori a 50 Hz - una diminuzione del flusso magnetico.
Come già detto, invece, per conservare inalterate le caratteristiche meccaniche del motore, è necessario garantire che il flusso magnetico rimanga più vicino possibile al valore stabilito dal costruttore.
L’unica variabile che può essere usata per risolvere il problema è la tensione, e quindi per concludere quindi il motore trifase può essere controllato in frequenza a patto che il rapporto V / f venga mantenuto il più costante possibile, in modo da assicurare che nel motore il flusso magnetico si mantenga nei valori stabiliti dal costruttore.


Inverter a Frequenza Variabile
L’inverter a frequenza variabile serve per regolare la velocità dei motori trifasi.
La velocità di rotazione del motore è strettamente connessa con la frequenza della tensione con cui lo si alimenta. Nell’inverter la tensione alternata della rete (trifase o monofase) viene raddrizzata in corrente continua e quindi viene riconvertita in corrente alternata trifase a frequenza variabile per alimentare il motore.


Il valore della frequenza in uscita può quindi essere scelto a piacere dall’utilizzatore a seconda della velocità di funzionamento che si vuole far raggiungere al motore.
Sul mercato sono disponibili taglie che vanno da potenze minime di 500W fino a oltre 500 kW con la tensione industriale di 400V (Bassa Tensione), ed addirittura a 10 MW con gli inverter a 6000V (in media tensione).
In linea generale un inverter potrebbe essere utilizzato sia per motori sincroni che per motori asincroni, ma in questa trattazione ci occuperemo solamente del motore asincrono in bassa tensione.

Vantaggi Economici 
Un breve esempio può far capire il vantaggio che comporta l’uso di un inverter.
Negli impianti idraulici, il modo più semplice per diminuire o regolare una portata è quello di agire su di una valvola, introducendo in pratica una strozzatura sul percorso del fluido.
Per contro, il motore elettrico che aziona la pompa o il ventilatore , continua ad assorbire la stessa potenza di prima, anzi c’è anche la possibilità che assorba qualcosina di più. Si rischiano inoltre fenomeni come la cavitazione della girante, oppure sibili ed altri rumori fastidiosi (ad esempio nelle canalizzazioni dell’aria condizionata). Azionando invece il motore della pompa o del ventilatore con una velocità proporzionata
a quanto necessita l’impianto, si avrà un consumo elettrico proporzionato al lavoro
richiesto. E’ vero che l’inverter introduce delle perdite per circa un 4%, ma questo svantaggio viene
tipicamente ammortizzato dal minor consumo in un tempo molto breve, soprattutto negli impianti con molte ore di funzionamento annuo.

Convenie l'uso dell’inverter nei gruppi frigoriferi e di condizionamento?
Si direbbe di si, visto come viene pubblicizzato da chi lo vende. Sembra la soluzione ottimale che permette di avere alta efficienza energetica e regolazione pressoché perfetta in ogni condizione.
In parte ciò è vero, anche se la realtà appare molto più complessa e riserva sorprese, non sempre piacevoli.
Per prima cosa, bisogna capire chi lo usa. Nel condizionamento dell’aria l’inverter viene attualmente utilizzato:
- nei gruppi frigoriferi con turbocompressore centrifugo;
- nelle macchine ad espansione diretta (split-system e Vrf ) con compressori volumetrici, rotativi o scroll.
Tra compressori centrifughi e compressori volumetrici c’è una differenza abissale nel comportamento perché lavorano secondo principi diversi.

L’inverter è un dispositivo elettronico atto a generare una corrente alternata a partire da una corrente continua; talvolta viene anche detto “convertitore statico di frequenza”.In linea di massima si individuano due tipi di inverter : a frequenza costante ed a frequenza variabile.(noi ci concentreremo su quelli a frequenza variabile)



Differenze tra vari compressori.
I compressori scroll, vite e rotativi a palette, sono macchine volumetriche, mentre i compressori centrifughi sono turbomacchine. Il principio di funzionamento è totalmente diverso.
Nei compressori volumetrici la pressione aumenta perché si riduce il volume della camera di compressione tra ingresso ed uscita del refrigerante.
Nei turbocompressori non vi è riduzione del volume della camera di compressione, ma una variazione dinamica della direzione e della velocità del flusso di refrigerante. In particolare, la variazione di pressione avviene perché varia il momento della quantità di moto del refrigerante. Una prima sostanziale differenza nel comportamento è data dalla variazione del salto di pressione (o prevalenza) al variare del numero
di giri. Mentre nei compressori volumetrici il salto di pressione ottenibile è sostanzialmente indipendente dalla velocità di rotazione, nelle turbomacchine il salto di pressione si riduce con il quadrato del numero
di giri. Di conseguenza, mentre nei compressori volumetrici il numero dei giri può essere ridotto a prescindere dal salto di pressione richiesto, nei turbocompressori la riduzione è possibile solamente
se vi è una contemporanea riduzione del salto di pressione.  La portata di refrigerante, invece, varia linearmente con il numero di giri per entrambe le tipologie di compressore.

Compressori volumetrici (Variazione dei giri)
Detta così parrebbe estremamente vantaggioso l’uso dell’inverter nei compressori volumetrici, proprio per le loro caratteristiche di funzionamento. Poter ridurre a piacimento il numero dei giri, quindi la portata di refrigerante, qualsiasi sia il salto di pressione richiesto, consente una regolazione della potenza estremamente

precisa. Il rendimento di regolazione è molto elevato, perché la riduzione di portata volumetrica comporta una diminuzione della pressione di condensazione, un aumento della pressione di evaporazione. Ciò sarebbe completamente vero solo se la variazione del numero di giri non influenzasse il rendimento del compressore. In realtà, il rendimento dei compressori volumetrici è molto influenzato dalla variazione del numero di giri. In particolare:
- all’aumentare del numero di giri, aumenta la portata di refrigerante, per cui aumentano le perdite dovute al passaggio del refrigerante stesso negli orifizi di aspirazione e di scarico. Aumentano anche gli attriti dovuti alla maggiore velocità di rotazione.
- Al diminuire del numero di giri, diminuiscono le perdite per il passaggio del refrigerante e per attrito. Tuttavia peggiora la tenuta tra aspirazione e mandata, che nelle macchine volumetriche è sempre legata, anche se in modi diversi, alla velocità di rotazione.



Aumentano, quindi, le perdite per trafilamento tra mandata, a pressione maggiore, e aspirazione, a pressione minore. Questo aumento delle perdite fa peggiorare il rendimento al ridursi del numero di giri, in modo drastico per velocità ridotte. In ogni caso non si può far funzionare un compressore a meno di 30 Hz per ragioni legate sia alla tenuta che alla lubrificazione. E’ allora interessante calcolare come si modifichi il rendimento di un compressore volumetrico al variare sia della temperatura di condensazione che della frequenza della corrente di alimentazione (quindi del numero di giri: la velocità di rotazione varia linearmente
con la frequenza).
Ancora più interessante è valutare come vari il rendimento in funzione del rapporto di compressione, inteso come rapporto tra la pressione assoluta di mandata e la pressione assoluta di aspirazione.
Più alto è il salto di pressione richiesto, più alto è anche il rapporto di compressione.


Inverter in refrigerazione
Per prima cosa bisogna verificare quale sia la variazione di resa del compressore e quindi del gruppo frigorifero al variare del numero di giri. Al ridursi della velocità di rotazione, diminuisce la temperatura di
condensazione e aumenta leggermente la temperatura di evaporazione. Di conseguenza la potenza fornita dal compressore diminuisce in modo minore rispetto alla riduzione di velocità.  In funzione della temperatura dell’aria esterna, la riduzione della frequenza deve sempre essere superiore alla riduzione di potenza richiesta. Ad esempio, a 35°C, se il 100% di potenza viene fornito a 90 Hz, il 60% della potenza si ottiene a 48 Hz, anziché a 54 Hz come sarebbe se la riduzione fosse assolutamente lineare.
A 20°C dell’aria esterna il 100% di potenza si ottiene a 73 Hz (quindi con una riduzione del 19% dei giri), mentre per ottenere il 60% della potenza la frequenza deve scendere a 43 Hz. Di conseguenza la riduzione di potenza avviene ad alta efficienza (ovvero con alimentazione superiore a 45 Hz) solamente per percentuali superiori al 54% e al 63% della potenza, a seconda della temperatura dell’aria.
Per potenze inferiori il rendimento di parzializzazione scende drasticamente, rendendo poco conveniente l’utilizzo dell’inverter. In ogni caso non è possibile parzializzare oltre il 38% in qualunque condizione. Oltre questa soglia il compressore deve lavorare Onoff.



Inverter su monocompressore.
Nel caso di piccoli gruppi frigoriferi monocompressore l’uso dell’inverter permette una efficace regolazione della temperatura in uscita, altrimenti impossibile con la regolazione on-off. Per questo motivo ha senso sfruttare il più possibile la riduzione di potenza frigorifera (riduzione fino a 30 Hz) anche a costo di penalizzare il rendimento in parzializzazione. A 30 Hz il rendimento varia dal 75% con bassi rapporti di compressione, per scendere quasi al 50% per rapporti di compressione pari a 6,5. Di conseguenza, la parzializzazione tramite inverter ha un rendimento
sufficientemente elevato fino a che si regola tra 90 Hz e 45 - 40 Hz, ma peggiora nettamente per frequenze inferiori. Tanto per dare dei punti di raffronto, un compressore a vite con cassetto ha
un rendimento in parzializzazione pari a 0,92 al 75% della portata di refrigerante di e dello 0,8 al 50% della portata di refrigerante. Questi valori sono abbastanza simili a quelli ottenibili con l’inverter
fino a circa 40 Hz, ma diventano nettamente inferiori per frequenze minori. Questi risultati sono molto importanti, perché fanno intuire che l’inverter può portare a buoni risultati nel caso di gruppi frigoriferi
funzionanti in solo freddo (rapporto di compressione inferiore a 4), mentre più dubbia è la loro applicazione nelle pompe di calore in regime invernale (rapporto di compressione prossimo a 6).






Inverter su multicompressori.
I gruppi frigoriferi con più compressori si comportano in modo diverso a secondo del tipo di compressore adottato. I gruppi frigoriferi con compressori scroll montati gemellati (due o più su ogni singolo circuito) sono i più efficienti in assoluto. Per macchine di questo tipo non è assolutamente conveniente utilizzare l’inverter in tutti i compressori, perché aumenterebbe il loro costo e diminuirebbe l’efficienza totale, a causa del basso rendimento in parzializzazione al variare del numero di giri. Molto meglio utilizzare un unico compressore con inverter per ogni singolo circuito, mettendolo in parallelo con altri privi d’inverter. Questo compressore non deve mai lavorare al di sotto della frequenza di 45 Hz per limitare al massimo l’inefficienza del sistema.
La regolazione deve avvenire riducendo prima il numero di giri del compressore con inverter, fino a 45 Hz. Al di sotto di questa soglia, si disattiva uno degli altri compressori del circuito, mentre il compressore
con inverter torna a funzionare alla frequenza richiesta dal carico frigorifero.Con i compressori a vite l’utilizzo dell’inverter permette un miglioramento dell’efficienza solamente se si limita la riduzione della frequenza
a 45 Hz. L’utilizzo dell’inverter nei gruppi frigoriferi è sicuramente una strada da seguire, specialmente nel caso di macchine di piccola potenza con un unico compressore e più utenze. I vantaggi sono legati ad un migliore controllo della temperatura e ad una maggiore efficienza energetica. Nelle pompe di calore in regime invernale l’inverter porta ad un peggioramento delle prestazioni energetiche, a causa della diminuzione del rendimento del compressore ad alti rapporti di compressione e bassi numero di giri. In questa particolare condizione sembra migliore il sistema di parzializzazione alternativa con separazione ciclica delle spirali dello scroll, utilizzata nel Digital scroll di cui abbiamo parlato in un post precedente.


Per ulteriori informazioni contattatemi pure.

LO SBRINAMENTO AD INVERSIONE DI CICLO

Risposta per Armando che chiedeva chiarimenti sullo sbrinamento ad inversione di ciclo.

a mio avviso è in assoluto il sistema migliore per lo sbrinamento, anche se sui grossi impianti i componenti per realizzarlo iniziano a diventare costosi, è per questo che quasi tutti preferiscono le resistenze elettriche a discapito dei consumi (solita storia )

Passiamo ora al circuito:

La valvola ad inversione di ciclo (posizione 1) permette di invertire il senso di passaggio de fluido e il rispettivo ruolo degli scambiatori. Durante tutta la durata dello sbrinamento l'evaporatore diventa condensatore, poiché è alimentato dal gas di mandata. Il controllore della Pego raffigurato permette di eseguire tutte le funzioni necessarie per questo tipo di sbrinamento.

L'elettrovalvola ( posizione 2 ) sul liquido permette di arrestare il compressore tramite la messa in vuoto , al fine di facilitare il ritorno di olio. (in sbrinamento chiusa)

L'elettrovalvola (posizione 3) è di tipo normalmente aperta, il suo ruolo è di impedire che il fluido contenuto nel ricevitore di liquido allaghi il condensatore, il quale deve assicurare la funzione di evaporatore durante il ciclo di sbrinamento. (in sbrinamento alimentata quindi chiusa)

Le valvole di non ritorno ( posizione 4 ) dirigono il liquido attraverso la valvola termostatica in cella ( posizione 6 ) durante il ciclo di raffreddamento e attraverso l'altra valvola (riferimento 7) durante lo sbrinamento.

Il filtro (posizione 5 ) è del tipo biflusso visto che il verso si inverte anche su di esso.

La valvola termostatica (posizione 6 ) con equalizzatore esterno, indispensabile vista la presenza di un distributore di liquido e quindi tiene conto della perdita di carico nell'evaporatore. Da notare il regolatore di avviamento (posizione 10 ) quindi non è necessaria una valvola termostatica con punto M.O.P.

Valvola termostatica manuale (posizione 7 ) chiamata anche valvola pressostatica, viene utilizzata solo in sbrinamento. (Si potrebbe utilizzare anche una valvola termostatica per ottimizzare la potenza del condensatore, ma in quel caso sarebbe obbligatorio usare una valvola M.O.P. per evitare le sovrapressioni nel sistema termostatico durante il ciclo di refrigerazione.

Termostato di fine sbrinamento (posizione 8 ) stesso principio degli sbrinamenti elettrici.

Separatore di liquido o accumulatore ( posizione 9 ) protegge il compressore dai ritorni di liquido nel momento delle inversioni di ciclo quando la valvola termostatica è molto aperta.

Ed in fine ma non meno importante il regolatore di avviamento (posizione 10 ) che mantiene una pressione costante anche dopo un ciclo di sbrinamento.

Circuito in fase di raffreddamento. 

Circuito in fase di sbrinamento. 

  
Spero di essere stato abbastanza chiaro in questa descrizione.
Per ulteriori informazioni contattatemi pure.

LO SBRINAMENTO A GAS CALDO

Lo sbrinamento a gas caldo viene fatto iniettando i gas di scarico surriscaldati all'interno dell'evaporatore subito a valle della valvola termostatica o capillare (In caso di impianto a valvola termostatica la dove è installata una valvola solenoide sulla liquida, questa deve restare chiusa durante lo sbrinamento. I Gas caldi iniettati nell'evaporatore a causa della bassa temperatura e del eventuale presenza di ghiaccio tendono a condensare velocemente. A differenza dello sbrinamento elettrico tramite resistenze questo sistema richiede il funzionamento del compressore durante la fase di sbrinamento con ventole evaporatore e condensatore ferme.

Ora passiamo alla circuitazione: 

Ora vediamo dove creare l'attacco per prelevare il gas caldo (posizione 1) la quale deve essere effettuata sul lato alto del tubo onde evitare trappole d'olio.

Dopo aver realizzato la presa di gas caldo bisogna installare un elettrovalvola N.C. la quale renderà automatico il sistema (su grossi impianti si usa un rubinetto e quindi le procedure di sbrinamento vengono azionate in manuale) Si può usare anche una valvola a 3 vie in questo modo si risparmia la valvola di ritegno descritta in seguito.

In fase di sbrinamento dobbiamo fare in modo che tutto il gas di scarico venga convogliato verso l'evaporatore a temperatura più alta possibile è per questa ragione che deve essere installata una valvola di non ritorno (posizione 3) la quale permette (grazie al suo differenziale di apertura) ai gas di fluire prevalentemente verso l'evaporatore. Buona norma è prevedere alcuni rubinetti di intercettazione per facilitare eventuali interventi o sostituzioni.

Ora grazie alla terza tubazione possiamo andare verso l'evaporatore e collegarci come sopra illustrato e cioè tra il distributore a ragno e la valvola termostatica sempre dal lato superiore, preciso che esistono raccordi speciali (tipo LG Danfoss) che permettono una distribuzione anulare quindi con ottima ripartizione.

Come anticipato in precedenza i gas caldi inviati all'evaporatore e avendo i ventilatori fermi in cella si crea una condizione pericolosa per il compressore dovuta ai colpi di liquido.

Con questa tipologia di sbrinamento è indispensabile un separatore di liquido (posizione 7) Nonostante la sua presenza durante lo sbrinamento con i gas che condensano velocemente all'interno dell' evaporatore il quale ha i ventilatori ovviamente fermi il separatore si ritrova ad essere invaso da grossi volumi di liquido. Quindi per evitare gli eccessi L'accumulatore di liquido è immerso a bagnomaria preferibilmente con olio e non acqua visto che evaporerebbe molto velocemente (posizione 8) e mantenuto a circa 30°C da un termostato a immersione (posizione 9) che comanda una resistenza elettrica. Questo controllore della Pego presenta tutti i requisiti per effettuare questo tipo di sbrinamento.I tempi di sbrinamento di solito non superano i 5 minuti con frequenze stabilite in virtù dell'utilizzo della cella.

Dove posso utilizzare questo tipo di sbrinamento?

Questo sistema viene usato molto spesso nelle macchine per il ghiaccio a cubetti per permettere la formatura.

Particolarmente interessante è l'utilizzo di questo sistema su grosse celle munite di più evaporatori collegati allo stesso gruppo di condensazione. In effetti permette di sbrinare gli evaporatori individualmente uno dopo l'altro e quindi di controllare meglio la temperatura ambiente. 

Posso sbrinare a gas caldo su un circuito con un solo evaporatore?

Fondamentalmente SI. Bisogna tener presente che con questo tipo di sbrinamento il calore disponibile è alquanto limitato (solo calore di compressione) quindi ci deve essere un giusto rapporto compressore evaporatore. A titolo di esempio risulta efficace in impianti a bassa temperatura o ancora meglio in impianti di surgelazione visti i rapporti tra compressore e superficie evaporatore.

Durante lo sbrinamento l'elettrovalvola sulla linea del liquido resta chiusa e l'evaporatore viene alimentato solo da una piccola portata di gas caldo. Poiché il compressore continua ad aspirare normalmente, la pressione di aspirazione diminuisce molto ma se la pressione nell'evaporatore scende sotto lo 0°C (per fluido utilizzato) non riusciremo più a sbrinare correttamente. 

Precauzioni sugli impianti multi-evaporatore.

Nelle grandi celle si consiglia di non sbrinare più di un quarto o massimo un terzo della superficie totale di evaporazione dell'impianto. A titolo di esempio: Se ci sono tre evaporatori in una cella bisogna sbrinarli uno alla volta. Inoltre se la superficie da sbrinare è troppo grande il tempo necessario al compressore per far riscendere la BP dopo uno sbrinamento rischia di essere troppo lungo.Quindi si rischia un sovraccarico che farà intervenire o la protezione termica o il Krivan o il pressostato di massima. Per ovviare a questo problema si usa un regolatore di pressione al Carter come di seguito:

 Il regolatore (posizione 10) protegge il compressore da eccessivi carichi (per intenderci la KVL Danfoss) che va regolata in base alle caratteristiche del compressore.

VALVOLA A 4 VIE PER L'INVERSIONE DI CICLO

Questo post è in risposta alle richieste di due lettori Giovanni e Flavio che chiedevano qualche chiarimento sul funzionamento della valvola a 4 vie.

Queste valvole sono usate maggiormente in condizionamento sulle pompe di calore per permettere di invertire il ciclo passando dal regime estivo (raffreddamento) al regime caldo (riscaldamento). Oggi sempre più spesso vengono usate in refrigerazione come sistema di sbrinamento visto che questo sistema risulta più efficiente e non si ha la necessità di usare grosse resistenze elettriche.

Dal disegno si deduce che essa è composta da : Una valvola principale a 4 vie e da una piccola elettrovalvola pilota a 3 vie la quale viene montata solitamente sul corpo della valvola principale.

Iniziamo parlando della valvola principale a 4 vie:

 Precisiamo che dei 4 collegamenti presenti sulla valvola principale, 3 li troviamo da un lato con al centro sempre l'aspirazione del compressore, e il quarto sull' altro lato che è sempre lo scarico del compressore.

 I passaggi interni sono commutabili grazie ad un gruppo mobile (posizione 3) di questo gruppo mobile fanno parte anche 2 pistoni (posizione 4) Ognuno dei due pistoni è fornito di un orifizio (posizione 5) ed inoltre è presente una valvola a spillo su ognuno dei 2 pistoni (posizione 6), in ultimo 3 capillari (posizione 7) sono saldati al corpo della valvola principale e collegati alla valvola pilota. 

Ora per capirci meglio prendendo una valvola non collegata al circuito, e alimentando semplicemente la bobina sentiremmo solo il ticchettio della pilota 3 vie, ma nella valvola principale non succederebbe assolutamente niente questo perché essa per funzionare ha bisogno per forza che al suo interno siano presenti sia  l' alta pressione e sia la bassa pressione.

  

La mandate HP, e l'aspirazione del compressore sono sempre collegate come sopra rappresentato,ora a titolo di esempio per raffigurare meglio il funzionamento sostituiremo la valvola pilota a 3 vie con 2 rubinetti manuali (riferimento 5-6) Adesso passiamo al funzionamento vero e proprio: Al centro della valvola la HP esercita una forza sui 2 pistoni che spinge il gruppo verso sinistra (riferimento 1) e nello stesso tempo verso destra (riferimento 2) quindi cosa fa questo gruppo ?? Essendo queste due forze identiche si annullano. Ricordiamo pero' che i due pistoni presentano un orifizio, quindi la HP può passare dietro al pistone di sinistra (riferimento 3) e quindi si avrà una spinta del gruppo verso destra. Contemporaneamente la HP passa ugualmente dietro al pistone di destra (riferimento 4) ma siccome la valvola 6 è aperta e il diametro del capillare di collegamento è molto più grande del diametro dell'orifizio sul pistone, questo fa si che la massa di gas HP che attraversa questo orifizio sia subito aspirate dalla BP. La pressione dietro al pistone di destra (riferimento 4) si stabilizza con la BP. Alla fine la forza più grande dovuta alla HP spinge il gruppo verso destra mettendo in comunicazione la mandata del compressore con la tubazione di sinistra (riferimento 7) e l'aspirazione con la tubazione di destra (riferimento 8).

COMMUTAZIONE

Adesso applicando la HP sulla destra (valvola 6 chiusa) e la BP a sinistra (valvola 5 aperta) la forza dominante spinge il gruppo verso sinistra il quale mette in comunicazione la mandata con la tubazione di destra (riferimento 8) e l'aspirazione con la tubazione di sinistra (riferimento 7) 

 (Alcuni costruttori per avere un effetto amplificato usano la pilota tre vie per aziona una piccola valvola quattro vie che a sua volta va a comandare la quattro vie principale) 

Parliamo ora della valvola pilota:

Dalla descrizione si evince che il funzionamento della valvola 4 vie è possibile grazie alla differenza di pressione tra HP e BP. Per questo lavoro si utilizza la valvola pilota a 3 vie. La via centrale è la via in comune la quale è sempre collegata alla BP.

Quando la bobina non è alimentata la via di destra è chiusa e la via di sinistra è in comunicazione con la BP, viceversa quando la bobina è alimentata la via di destra è messa in comunicazione con la BP e la via di sinistra è chiusa.

Circuito frigorifero a blocchi con valvola 4 vie. 

Non essendo alimentata la bobina dell'elettrovalvola pilota la sua via di sinistra cosi come la parte sinistra del gruppo, è messa in comunicazione con la BP (teniamo sempre presente che il diametro del orifizio sul pistone è molto più piccolo del diametro dei capillari di collegamento) Visto che la HP è sulla destra del gruppo la differenza di pressione tende a spingere bruscamente sulla destra della valvola principale. Arrivando in fondo a sinistra lo spillo presente sul pistone (riferimento A) chiude l'orifizio di collegamento del capillare in modo che interrompa il passaggio di gas, diventato a quel punto inutile. A questo punto la pressione va di nuovo ad equilibrarsi con la HP a sinistra del gruppo ma siccome la HP si trova ugualmente a destra , il gruppo non potrà più cambiare posizione. 

 Ora alimentando la bobina si mette in comunicazione la parte destra del gruppo con la BP ed il gruppo si sposta bruscamente verso destra. Arrivando a fine corsa lo spillo del pistone interrompe il passaggio di gas chiudendo il passaggio di collegamento del capillare.

Per ulteriori chiarimenti contattatemi. 

Sistemi di avviamento RSIR CSIR PSC CSR

Parliamo un po dei motori ermetici monofase:

Normalmente il rotore è del tipo a gabbia di scoiattolo e lo statore presenta solo due avvolgimenti: uno principale (di marcia) e uno ausiliario (di avviamento).
Ed è proprio l'avvolgimento ausiliario che consente, mediante l'uso di opportuni accorgimenti, l'avviamento di questo tipo di motore; infatti, alimentando il solo avvolgimento principale, non si ottiene un campo rotante necessario per porre in rotazione il rotore, ma un campo magnetico alternato che è la risultante dalla sovrapposizione di due vettori rotanti in senso opposto dimezzato rispetto a quello principale. Il rotore in tali condizioni non può mettersi in rotazione, perché viene sollecitato nei due sensi con una coppia di uguale valore.
Però se con l'intervento di una forza esterna lo si lancia in una direzione o nell'altra, si viene a rompere l'equilibrio delle due coppie opposte a favore di quella che sollecita il rotore nel senso della forza esterna.
In questo caso il motore proseguirà nella sua rotazione anche se viene a mancare la forza esterna che l'ha lanciato in rotazione (circuito di spunto).
Diciamo che un compressore frigorifero alternativo presenta una forte coppia in partenza e in alcune condizioni anche durante la marcia a seguito di elevati rapporti di compressione. Il motore elettrico deve essere capace di rispondere a queste esigenze sia in partenza (spunto cioè momento torcente in avviamento) sia in marcia la dove si creano elevati rapporti di compressione (alta pressione di condensazione e bassa pressione di evaporazione)

Il tipo di motore maggiormente utilizzato e il tipo asincrono monofase e trifase (in questo caso ci concentreremo sui motori monofase) essi prevedono vari sistemi di avviamento atti a rispondere alle varie applicazioni.
Sul mercato troviamo fondamentalmente due grosse famiglie di compressori ermetici monofase, e cioè: HST (Hig Starting Torque) che sarebbero quelli che lavorano su circuito a valvola termostatica   o la dove il riequilibrio delle pressioni risulta relativamente lungo con conseguenti coppie di spunto elevate, oppure LST (Low Starting Torque) che lavorano in circuiti a capillare la dove i tempi di riequilibrio delle pressioni sono relativamente brevi e di conseguenza si hanno basse coppie di spunto. In realtà i compressori si suddividono ulteriormente in HBP- LBP rispettivamente: alta espansione e bassa espansione, ma in questo post ci concentreremo sui sistemi di avviamento.

Tutti i compressori ermetici monofase sono split phase (a fase ausiliaria) strutturati in due distinti avvolgimenti (uno dedicato alla marcia e uno per lo spunto) i quali presentano differenze costruttive di base e cioè: avvolgimento di marcia costruito con filo di elevata sezione quindi con bassa impedenza elettrica, e avvolgimento ausiliario di spunto o avviamento, costruito con filo di piccola sezione e quindi un elevata impedenza elettrica (sapendo questo ci torna utile la dove non sappiamo quale sia il circuito di marcia o quello di spunto, con un comune multimetro misurando l'impedenza

troveremo subito i relativi circuiti)

Ora passiamo alle varie configurazioni.

RSIR (Resistence Start Induction Run)

Queso tipo di motore presenta una bassa coppia di spunto infatti non montano un condensatore, sono principalmente utilizzati in impianti a capillare con ridotti rapporti di compressione, durante la marcia se fermate il compressore e dopo due secondi lo volete riaccendere esso non partirà e ci sarà l'intervento del termico (klixson) questo è normale quindi bisognerà semplicemente attendere che le pressioni si equilibrino.

L' avvolgimento di spunto (S-C) di alta impedenza ohmica risulta temporaneamente collegato in parallelo all'avvolgimento di marcia. Un relè amperometrico con bobina in serie all'avvolgimento di marcia comanda la sua inserzione o disinsezione.

CSIR (Capacition Start Induction Run) 

In questo caso la coppia di spunto è discreta (quindi impianti a valvola), un circuito di tipo RSIR non si puo trasformare in CSIR montando un condensatore in serie all'avvolgimento di spunto questo perchè è vero che presentano lo stesso circuito di marcia ma gli avvolgimenti di spunto sono progettati per le due differenti configurazioni.

Notiamo la presenza di un condensatore di spunto SC (quelli neri) in serie all'avvolgimento di spunto, l'inserzione o lo stacco del circuito di spunto con relativo condensatore è gestita dal relè.
Questi motori assorbono una corrente di marcia di quasi 1/3 in meno rispetto a quelli RSIR a parità di potenza e sono anche meno sensibili ai cali di tensione di rete.

PSC (Permanent Split Capacitor)

Questa configurazione non presenta nessun relè, essa è indicata per impianti a capillare anche se a me non piace.

C'è un condensatore in serie al circuito di spunto il quale resta sempre inserito anche dopo lo spunto quindi si usano condensatori la cui capacità è molto inferiore a quella dei condensatori di spunto usati nei motori CSIR.
Questi motori sono costruiti appositamente per questo tipo di lavoro quindi non è possibile prendere un motore ad esempio CSIR e by-passare il relè.

CSR (Capacition Start Run)

Questo è in assoluto il sistema che preferisco, esso permette di avere elevate coppie sia di spunto che di marcia.
In questi casi si utilizza normalmente un relè di tipo voltometrico la cui bobina è inserita dalla tensione indotta presente ai capi dell' avvolgimento di spunto.

Il condensatore di marcia permette elevati valori di coppia anche durante la marcia e quindi risulta particolarmente adatto la dove si presentano elevati rapporti di compressione.



Ora giusto per chiarezza definiamo meglio le sostanziali differenze tra relè voltometrico e quello amperometrico:

Relè amperometrici 

Essi sono costituiti da una bobina con poche spire (proporzionate al passaggio della corrente di spunto) e dei contatti mobili (contatti normalmente aperti) gestiti da una molla. Quando il motore deve partire attraverso la bobina passa una corrente relativamente alta, tale da attrarre il nucleo mobile (questo comporta scintille e usura dei contatti) il quale viene rilasciato subito dopo che il rotore abbia raggiunto circa l'80% della sua velocità di lavoro visto che la corrente si abbassa ai valori di marcia.

                                                          Relè voltometrico

Questi relè si utilizzano per potenze che vanno dai 600-700 W in su', questo perché con l'aumento della potenza del motore aumenta pure la corrente quindi con i relè amperometrici bisognerebbe usare per la bobina del filo troppo grande quindi da escludere.
Essi funzionano sulla tensione anziché sulla corrente,i contatti del gruppo mobile sono normalmente chiusi (si evitano pure le scintille). La bobina di questi relè è costruita da un sottile filo con numerose spire, nella fase di partenza mentre aumenta la velocità del rotore aumenta pure la tensione ai capi del circuito di spunto, quando siamo prossimi al 90% della velocità di marcia la tensione è al punto massimo quindi il gruppo mobile viene attratto con conseguente disinserimento del circuito di spunto.

Esistono anche altri sistemi di avviamento ma diciamo che questi sono i più usati.
.

Per ulteriori informazioni commentate pure.