Revenirea uleiului în pompele de căldură SPLIT and FULL SPLIT: cauze, riscuri și soluții tehnice

Introduction

Revenirea uleiului în heat pumps este un aspect esențial pentru funcționarea sigură a sistemelor frigorifice SPLIT and FULL SPLIT. În practică, circulația uleiului depinde de proiectarea corectă a instalației,  de viteza agentului frigorific și de configurația traseelor.

Dacă returul de ulei nu este asigurat, pot apărea pierderi de eficiență, zgomote, opriri de protecție și defectarea compresorului. Din acest motiv, controlul circulației uleiului în circuitul frigorific este critic încă din etapa de proiectare.

Importanța circulației uleiului în sistem

Uleiul are rol de lubrifiere a compresorului și circulă parțial împreună cu agentul frigorific. În funcționare normală, acesta trebuie să revină constant în carter.

Problemele apar atunci când revenirea uleiului în pompele de căldură este perturbată, ceea ce duce la:

• uzură accelerată a compresorului
• scăderea randamentului energetic
• zgomote mecanice anormale
• opriri de siguranță

Mecanismul de transport al uleiului

În sistemele moderne cu agenți frigorifici HFC/HFO, uleiul este parțial miscibil și este antrenat sub formă de ceață fină în circuit.

Fenomenul este influențat de:

• dizolvarea uleiului în refrigerant
• antrenarea sub formă de aerosoli
• separarea în zonele de presiune scăzută

La pornire, apar fenomene tranzitorii:

• scădere bruscă de presiune în carter
• fierberea refrigerantului dizolvat
• formarea emulsiei gaz-ulei
• apariția fenomenului de „oil foaming”

Aceste efecte influențează direct revenirea uleiului în pompele de căldură.

Sisteme SPLIT și FULL SPLIT

Configurația instalației are impact major asupra circulației uleiului.

SPLIT

• compresor amplasat exterior
• condensator interior
• returul de ulei depinde de linia de refulare

FULL SPLIT

• compresor interior
• evaporator exterior
• risc crescut de acumulare în linia de aspirație

În ambele cazuri, circulația corectă a uleiului depinde de echilibrul hidrodinamic al sistemului.

Viteza agentului frigorific

Un factor critic pentru transportul uleiului este viteza gazului în conducte.

Valori orientative:

• < 2,5 m/s → separare ulei, risc ridicat
• ~5 m/s → prag minim pentru transport stabil
• 8–9 m/s → regim critic în coloane verticale

• 20 m/s → pierderi de presiune și zgomot

Când viteza scade sub pragul minim, revenirea uleiului în pompele de căldură devine instabilă.

Influența diferențelor de nivel

Traseele verticale influențează direct comportamentul uleiului în sistem.

• ΔH > 3 m → risc de acumulare progresivă
• ΔH > 7,5 m → întreruperea filmului de ulei
• necesar: sifoane de ulei la intervale regulate

Fără aceste măsuri, circulația corectă a uleiului nu poate fi garantată.

Sifoane și elemente de control

Sifoanele sunt utilizate pentru a stabiliza fluxul în coloanele verticale.

Roluri principale:

• prevenirea acumulării uleiului
• menținerea transportului controlat
• reducerea riscului de blocaj hidraulic

Aceste elemente sunt esențiale pentru menținerea stabilității în revenirea uleiului în pompele de căldură.

Funcționarea la sarcină variabilă

În regim de sarcină parțială, debitul agentului frigorific scade, ceea ce reduce viteza în conducte.

Example:

• 100% sarcină → ~6 m/s ✔
• 50% sarcină → ~3 m/s ✖

În aceste condiții, transportul uleiului devine insuficient, iar o parte din ulei rămâne în evaporator sau în conducte.

Probleme în regim tranzitoriu

Instabilitățile apar frecvent la pornire și oprire:

• spumare în carter
• alimentare insuficientă a evaporatorului
• opriri pe presiune joasă
• risc de șoc mecanic la compresor

Aceste fenomene sunt direct legate de circulația uleiului în circuit.

Recomandări de proiectare (ALTAL GRUP)

Pentru asigurarea unei funcționări stabile și a unei corecte reveniri a uleiului în pompele de căldură, se recomandă:

• menținerea vitezei ≥ 5 m/s
• pantă conducte ≥ 12 mm/m
• evitarea zonelor de stagnare
• instalarea sifoanelor la 3–7,5 m
• limitarea diferențelor de nivel
• optimizarea pornirilor frecvente

Conclusion

Circulația corectă a uleiului în instalațiile frigorifice este esențială pentru fiabilitatea sistemului. Revenirea uleiului în pompele de căldură depinde de proiectarea conductelor, de viteza agentului frigorific și de respectarea regulilor de instalare.

O proiectare corectă reduce riscul de defectare a compresorului și asigură funcționarea stabilă pe termen lung.