Qual è la funzione di un compressore in un sistema HVAC?

Il compressore è il cuore della funzione di raffreddamento dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC). Il componente del condizionatore d'aria del sistema HVAC di un edificio è essenzialmente un tipo di frigorifero che raffredda e deumidifica l'aria nell'edificio, garantendo il comfort termico per gli occupanti. La maggior parte dei compressori HVAC sembrano una scatola nera con linee che corrono da e verso di essa.

I condizionatori d'aria sono dispositivi che trasferiscono il calore da uno spazio chiuso all'aria esterna. Il compressore a motore in un sistema di aria condizionata alimenta l'intero ciclo di trasferimento del calore. I condizionatori d'aria si basano su due fatti della natura. Uno è che il calore fluisce da un'area ad alta temperatura a un'area a temperatura più bassa. L'altro è che i gas fluiscono sempre da un'area ad alta pressione a un'area a bassa pressione.

Il ciclo di trasferimento del calore inizia quando il compressore schiaccia il refrigerante. Questa azione di spremitura aumenta la sua temperatura ben al di sopra di quella dell'atmosfera circostante. L'azione di spremitura pressurizza anche il refrigerante fino al suo punto di liquefazione in modo che possa fluire attraverso il sistema. Il refrigerante caldo, pressurizzato e liquefatto fluisce verso una serpentina del condensatore dove cede il calore in eccesso all'atmosfera più fredda. In genere, una ventola soffia aria attraverso la serpentina del condensatore per facilitare il trasferimento del calore in eccesso.

Dopo aver versato il calore in eccesso nell'atmosfera, il refrigerante scorre verso una serpentina dell'evaporatore dove si trova si espande in un gas a pressione ridotta nell'evaporatore, che si trova nello spazio da trovarsi raffreddata. Questa espansione richiede calore, che viene attirato dall'aria nello spazio chiuso che viene raffreddato. Questo riscalda il refrigerante. L'evaporatore a freddo attira anche l'umidità dall'aria. Una ventola che soffia attraverso la serpentina dell'evaporatore facilita questo trasferimento di calore e umidità. Mentre il compressore spinge il refrigerante pressurizzato caldo verso il condensatore, estrae il refrigerante vaporizzato caldo dall'evaporatore per ricominciare il ciclo.

Due tipi di compressori dominano i sistemi HVAC negli edifici: pistone e scroll. Il tipo a pistone utilizza pistoni collegati a un albero a motore per aspirare e comprimere il refrigerante. I compressori Scroll utilizzano un rotolo orbitante su un albero motore eccentrico a motore per aspirare il vapore refrigerante e spingerlo in un rotolo fisso il cui volume diminuisce gradualmente per comprimere il liquido refrigerante. Esistono tre forme di costruzione del compressore. Le unità sigillate ermeticamente hanno motore e compressore sigillati all'interno di un involucro di acciaio saldato. Non possono perdere, ma non possono essere riparati. Le unità semiermetiche mettono il motore e il compressore all'interno di un guscio d'acciaio le cui metà sono sigillate con una guarnizione e bulloni. Questi possono essere aperti per le riparazioni, ma potrebbero perdere refrigerante. I compressori aperti hanno motore e compressore come unità separate collegate da un giunto. Questa varietà si trova in sistemi HVAC molto grandi.