Classificazione dei compressori dal punto di vista operativo

Le tipologie di compressori si dividono in base al tipo di flusso in due grandi famiglie: compressori a flusso intermittente (o ad avanzamento positivo); compressori a flusso continuo (o dinamici). Sono elencati con il relativo funzionamento.

151 _{Ibidem, p.74.}

152 _{Ibidem, p.53.}

153 _{UNI, Norma ISO, http://store.uni.com/catalogo/index.php/iso-7730-2005.html.}

154 _{ASHRAE, Standard 55 – Thermal environmental conditions for human occupancy,}

https://www.ashrae.org/technical-resources/bookstore/standard-55-thermal-environmental-conditions-for- human-occupancy.

155 _{Centro Studi Galileo, Il compressore, Seconda lezione - generalità,}

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Compressore a flusso intermittente o volumetrico: la compressione avviene tramite la

riduzione forzata dello spazio a disposizione del fluido trattato. Si differenziano in base al tipo di moto dell’elemento mobile che comprime il fluido.

1.Compressore alternativo: composto da un cilindro dotato di valvole di aspirazione e di

mandata (per collegare il dispositivo alternativamente rispettivamente con evaporatore e condensatore), relativi pistoni ed albero a gomito (o a manovella) attraverso il quale si esercita l’energia meccanica del motore, e si crea il movimento alternato di trascinamento. Funzionamento: l’olio lubrificante si raccoglie nel carter dov’è posizionata una pompa dotata di filtro, che lo spinge nell’albero a gomito, il quale trasforma il moto rotatorio eccentrico della manovella in moto alternativo del pistone. L’olio raggiunge i cuscinetti dell’albero e viene spruzzato sulle pareti dei cilindri, per compiere l’azione di tenuta tra questi ed i pistoni. Il sistema discontinuo della compressione che avviene solo durante l’avanzamento positivo del pistone provoca sensibili pulsazioni nella pressione, e delle vibrazioni generate dal movimento alternato dei pistoni in questo tipo di compressori.

2.Compressore rotante: la compressione è ottenuta attraverso un moto rotatorio impresso

ad un elemento, per spingere il fluido contro la parte fissa. Si differenzia in:

A. Compressore rotativo (o rotary): dotato di un eccentrico (organo dotato di moto rotatorio) che ruota in un cilindro di altezza molto ridotta, con una lamella a molla che divide il cilindro in due camere (di aspirazione e di compressione) e possibili valvole. La rotazione dell’eccentrico fa variare il volume di esse. La lubrificazione avviene attraverso l’olio dissolto nel refrigerante. L’assenza di vibrazioni e pulsazioni della compressione lo rende adatto all’applicazione di modeste capacità, come quella residenziale. Ha però bassa resistenza meccanica nel caso di alcuni refrigeranti ad alta pressione di funzionamento.

B. Compressore orbitale (o a spirale orbitante, o scroll): presenta due elementi piatti (dischi) sui quali sono incise due spirali che si affacciano e si compenetrano per la compressione del fluido, un anello d’accoppiamento, un albero a gomito e un involucro che contiene tutti gli elementi. Un disco è fisso; l’altro aziona il moto orbitale senza attrito su di esso, mosso dall’albero a gomito. 156 _{Le sacche tra i due}

dischi vengono spinte verso il centro, riducendo il volume; quando la sacca è al centro della spirale, il fluido è costretto in un piccolo volume e raggiunge la pressione

88 necessaria per essere scaricato attraverso la luce centrale. Non presentano valvole e la compressione non provoca né pulsazioni né vibrazioni.155

C. Compressore a vite e pignoni (o semplice, monovite): consiste in un carter contenente un rotore ed i pignoni; il rotore si muove dentro al corpo cilindrico ricavato in esso.155 Il cilindro (rotore traente) presenta una superficie esterna elicoidale con profilo a lobi (simile ad una vite); in posizione opposta ed ortogonalmente alla vite ci sono due pignoni, caratterizzati da incavi (o denti) nei quali compenetrano i lobi del rotore principale. Gli incavi sono presenti in un numero maggiore dei lobi, causando una forte riduzione del volume del refrigerante nel processo rotatorio della vite che trascina i due pignoni. A compressione massima, si apre la luce di scarico con l’espulsione del fluido compresso. Gli evidenti vantaggi sono: continuità assoluta del processo, eliminazione delle vibrazioni, assenza di valvole (eccetto la valvola di ritegno per impedire il ritorno del refrigerante in pressione), l’assenza dell’olio lubrificante (come conseguenza dell’utilizzo di pregiati materiali).156

D. Compressore a vite doppia (o a viti, viti gemelle): composti da due rotori elicoidali controrotanti (viti) racchiusi all’interno di un involucro. Uno di essi riceve il movimento e trascina l’altro; il primo durante la rotazione riduce progressivamente il volume del fluido, aspirato ad ogni movimento da un’estremità (attraverso la luce d’immissione) riempiendo il volume compreso fra due lobi. Il fluido aumenta con la rotazione fino allo sviluppo completo: gli spazi interlobari sono quindi pieni di fluido e cessa la fase di aspirazione.155 Un rotore presenta un’elica con un passo ridotto in modo da determinare spazi sempre più ristretti con l’avanzare del movimento, e la pressione si innalza.156 Il fluido, già compresso dall’altra estremità, è ora in comunicazione con la luce di scarico ed è in fase di mandata, con la cessazione della sua completa espulsione. La lubrificazione avviene con l’olio in maniera abbondante, necessaria per la trasmissione del moto (il trascinamento del rotore), consentendo una migliore tenuta dell’intero processo.155

Compressore a flusso continuo: la compressione si ottiene con la trasformazione da energia

cinetica a energia di pressione del fluido. 156

Il compressore centrifugo, o turbocompressore, appartiene a questa categoria: si utilizza soprattutto nei grossi impianti di climatizzazione, in cui si necessita la compressione di elevate portate di fluido con rapporti contenuti.155 _{Consiste in una girante che ruota ad alta}

89 e, per effetto della forza centrifuga, viene spinto verso la periferia del corpo del compressore. Perciò il fluido aspirato che viene lanciato ad alta velocità, per caduta nel diffusore acquista energia di compressione.156