Bij veel airconditioning- en koelsystemen worden de condensoreenheden om twee belangrijke redenen buiten geplaatst. Ten eerste wordt zo geprofiteerd van de koelere buitentemperatuur om een deel van de door de verdamper geabsorbeerde warmte af te voeren, en ten tweede om geluidsoverlast te verminderen.
Condensatie-units bestaan doorgaans uit compressoren, condensorbatterijen, buitenventilatoren, contactoren, startrelais, condensatoren en halfgeleiderplaten met circuits. De vloeistofontvanger is meestal geïntegreerd in de condensatie-unit van het koelsysteem. Binnen een condensatie-unit heeft de compressor meestal een verwarmingselement dat op de een of andere manier is verbonden met de onderkant of het carter. Dit type verwarmingselement wordt vaak eencarterverwarming.
DeCompressor carterverwarmingHet is een weerstandsverwarmingselement dat meestal aan de onderkant van het carter is bevestigd of in een uitsparing in het carter van de compressor is geplaatst.CarterverwarmersZe worden vaak aangetroffen bij compressoren waar de omgevingstemperatuur lager is dan de bedrijfstemperatuur van de verdamper van het systeem.
De carterolie, ofwel de olie in een compressor, heeft vele belangrijke functies. Hoewel het koelmiddel de werkzame vloeistof is die nodig is voor de koeling, is olie nodig om de bewegende mechanische onderdelen van de compressor te smeren. Onder normale omstandigheden ontsnapt er altijd een kleine hoeveelheid olie uit het carter van de compressor, die samen met het koelmiddel door het systeem circuleert. Na verloop van tijd zorgt de juiste koelmiddelsnelheid door de leidingen ervoor dat deze ontsnapte olie terugkeert naar het carter. Daarom moeten de olie en het koelmiddel in elkaar oplossen. Tegelijkertijd kan de oplosbaarheid van olie en koelmiddel echter een ander probleem in het systeem veroorzaken: koelmiddelmigratie.
Migratie is een aperiodiek verschijnsel. Dit is een proces waarbij vloeibare en/of stoomvormige koelmiddelen migreren naar het carter en de zuigleidingen van de compressor tijdens de uitschakelcyclus van de compressor. Tijdens compressorstoringen, met name bij langdurige storingen, moet het koelmiddel worden verplaatst naar de plaats met de laagste druk. In de natuur stromen vloeistoffen van plaatsen met een hogere druk naar plaatsen met een lagere druk. Het carter heeft doorgaans een lagere druk dan de verdamper, omdat het olie bevat. De lagere omgevingstemperatuur versterkt het effect van de lagere dampdruk en helpt de koelmiddeldamp in het carter te condenseren tot vloeistof.
De gekoelde olie zelf heeft een lage dampdruk, en of het koelmiddel nu in gas- of vloeibare toestand verkeert, het zal naar de gekoelde olie stromen. De dampdruk van bevroren olie is zelfs zo laag dat deze niet verdampt, zelfs niet bij een vacuüm van 100 micron in het koelsysteem. Bij sommige bevroren oliën is de dampdruk zelfs gereduceerd tot 5-10 micron. Als de olie geen zo lage dampdruk heeft, zal deze verdampen zodra er een lage druk of vacuüm in het carter ontstaat.
Omdat koelmiddel kan migreren met koelmiddeldamp, kan de migratie zowel bergopwaarts als bergafwaarts plaatsvinden. Wanneer de koelmiddeldamp het carter bereikt, wordt deze geabsorbeerd en gecondenseerd in de olie vanwege de mengbaarheid van het koelmiddel en de olie.
Tijdens een lange gesloten cyclus vormt het vloeibare koelmiddel een gestreepte laag op de bodem van de olie in het carter. Dit komt doordat vloeibare koelmiddelen zwaarder zijn dan olie. Tijdens korte uitschakelcycli van de compressor krijgt het gemigreerde koelmiddel geen kans om zich onder de olie te nestelen, maar mengt het zich alsnog met de olie in het carter. Tijdens het stookseizoen en/of de koudere maanden, wanneer airconditioning niet nodig is, schakelen huiseigenaren vaak de stroomtoevoer naar de buitenunit van de airconditioning uit. Hierdoor krijgt de compressor geen carterverwarming meer, omdat de carterverwarming geen stroom meer krijgt. Tijdens deze lange cyclus zal er zeker koelmiddel naar het carter migreren.
Als het koelseizoen begint en de huiseigenaar de stroomonderbreker niet minstens 24-48 uur vóór het inschakelen van de airconditioning weer inschakelt, zal er ernstige schuimvorming en overdruk in het carter optreden als gevolg van langdurige, niet-circulerende migratie van koelmiddel.
Dit kan ertoe leiden dat het carter het juiste oliepeil verliest, lagers beschadigd raken en andere mechanische storingen in de compressor veroorzaken.
Carterverwarmers zijn ontworpen om migratie van koelmiddel tegen te gaan. De functie van de carterverwarmer is om de olie in het carter van de compressor op een hogere temperatuur te houden dan het koudste deel van het systeem. Hierdoor ontstaat er een iets hogere druk in het carter dan in de rest van het systeem. Het koelmiddel dat in het carter terechtkomt, verdampt vervolgens en wordt terug de zuigleiding in geperst.
Tijdens perioden zonder inschakeling van het koelmiddel is de migratie van koelmiddel naar het carter van de compressor een ernstig probleem. Dit kan leiden tot ernstige schade aan de compressor.
Geplaatst op: 25 september 2024