La carenza di refrigerante rappresenta una condizione di funzionamento anomala nella quale la massa di fluido presente nel circuito non è sufficiente a garantire il corretto bilanciamento termodinamico dell’impianto. L’effetto principale è una progressiva sottoalimentazione dell’evaporatore, con conseguente riduzione della capacità frigorifera e alterazione dei principali parametri di esercizio.
Quando alla valvola di espansione arriva una quantità insufficiente di refrigerante liquido, l’evaporazione si completa anticipatamente rispetto alla normale estensione dello scambiatore. Una parte significativa della superficie dell’evaporatore viene quindi utilizzata non più per il cambiamento di fase, ma per il solo surriscaldamento del vapore. Questa condizione riduce la superficie effettivamente disponibile per l’assorbimento di calore latente e determina un calo della resa frigorifera.
Dal punto di vista diagnostico, uno dei parametri più significativi è il surriscaldamento. In presenza di carenza di refrigerante, il liquido termina la propria evaporazione troppo presto e il vapore percorre una parte maggiore dell’evaporatore continuando ad assorbire energia termica. La temperatura del refrigerante in uscita aumenta quindi rispetto alla temperatura di saturazione corrispondente alla pressione di evaporazione. Il risultato è un valore di surriscaldamento superiore alle normali condizioni operative. Parallelamente, la pressione di aspirazione tende a diminuire a causa della ridotta massa di refrigerante disponibile sul lato bassa pressione.
Anche il lato alta pressione presenta variazioni caratteristiche, la minore quantità di refrigerante circolante determina una ridotta disponibilità di liquido nel condensatore e nella linea liquido. Di conseguenza, il sottoraffreddamento tende a diminuire e la pressione di condensazione può risultare inferiore rispetto ai valori nominali dell’impianto. Il manuale associa infatti la carenza di refrigerante a una combinazione di pressione di aspirazione ridotta, pressione di condensazione ridotta, aumento del surriscaldamento e diminuzione del sottoraffreddamento.
Queste condizioni hanno ripercussioni anche sul compressore. La ridotta portata massica di refrigerante e l’elevato surriscaldamento del gas aspirato diminuiscono l’effetto di raffreddamento esercitato dal refrigerante sulle parti interne del compressore. Ne può derivare un aumento della temperatura del carter e una maggiore sollecitazione termica dell’avvolgimento elettrico.
È tuttavia importante sottolineare che una pressione di aspirazione bassa non è sufficiente, da sola, per diagnosticare una carenza di refrigerante. Valori simili possono essere determinati da altre anomalie, come una ridotta portata d’aria sull’evaporatore, un pacco alettato sporco, una restrizione sulla linea liquido, un filtro parzialmente ostruito o un organo di espansione non correttamente alimentato.
Per questo motivo, la valutazione tecnica deve basarsi sulla correlazione di più parametri. La lettura delle pressioni deve essere integrata con la determinazione delle relative temperature di saturazione, con la misura della temperatura sulla linea di aspirazione e sulla linea liquido e con il calcolo di surriscaldamento e sottoraffreddamento. A queste verifiche devono essere aggiunti il controllo delle condizioni del condensatore e dell’evaporatore, della portata d’aria, del funzionamento dei ventilatori e dell’organo di laminazione.
Un altro aspetto essenziale è che il refrigerante, in un circuito correttamente sigillato, non viene consumato durante il normale funzionamento. Se un impianto che in precedenza lavorava correttamente manifesta successivamente una carica insufficiente, è quindi necessario sospettare una perdita. Il semplice ripristino della carica non elimina la causa del problema. E’ importante non trascurare l’importanza della ricerca perdite sui punti di giunzione, sugli scambiatori e sui componenti soggetti a possibili dispersioni.
In termini diagnostici, il quadro più coerente con una reale carenza di refrigerante è quindi costituito da evaporatore sottoalimentato, pressione di aspirazione ridotta, surriscaldamento elevato, sottoraffreddamento ridotto, capacità frigorifera insufficiente e temperatura del compressore superiore alla norma. La diagnosi definitiva deve però derivare dall’analisi complessiva del ciclo frigorifero e non dall’interpretazione isolata di un singolo valore strumentale.
