Olie in een koelinstallatie

De olie zit in de compressor. Samen met het koudemiddel vormt de olie de bedrijfsstoffen van de installatie. De olie heeft meerdere functies:

Smering
De olie smeert de bewegende delen van de compressor, zoals lagers, zuigers en schroeven. Zonder smering slijten deze onderdelen in korte tijd.

Afdichting
Bij schroefcompressoren dicht de olie de kleine spleten tussen de bewegende delen af. Zo kan het gecomprimeerde gas niet terugstromen naar de zuigzijde.

Koeling
Bij schroefcompressoren wordt een grote hoeveelheid olie in de compressor gespoten om de compressiewarmte af te voeren. Die warmte komt vrij in de oliekoeler en kan nuttig worden ingezet met warmteterugwinning.

Afvoer van vuil
De olie neemt kleine slijtagedeeltjes mee uit de compressor, zodat deze zich niet ophopen op de plekken waar ze schade aanrichten.

Niet elke olie past bij elk koudemiddel. De fabrikant van de compressor schrijft per koudemiddel voor welke olie gebruikt moet worden. In grote lijnen zijn dit de belangrijkste soorten:

Minerale olie
Traditioneel gebruikt bij oudere koudemiddelen zoals R22 en bij ammoniak.

Polyolesterolie (POE)
Een synthetische olie die veel wordt gebruikt bij synthetische koudemiddelen zoals R134a en R404A en bij veel HFO koudemiddelen.

Overige synthetische oliën
Zoals PAO olie, die onder andere bij ammoniak wordt toegepast, en PAG olie, die onder andere in airconditioning van auto’s wordt gebruikt.

POE olie is hygroscopisch. Dat betekent dat de olie gemakkelijk vocht uit de lucht opneemt. Vocht vormt samen met koudemiddel, olie en warmte zuren die de motorwikkelingen van de compressor aantasten. Een verpakking met olie moet daarom direct weer worden afgesloten en het circuit moet na elke ingreep goed worden gevacumeerd. Meng nooit verschillende oliesoorten. Bij een overstap naar een ander koudemiddel moet de olie vaak ook worden vervangen.

Tijdens het comprimeren wordt een deel van de olie met het persgas meegevoerd naar de condensor. Wat er daarna gebeurt, hangt af van de combinatie van koudemiddel en olie.

Bij de meeste synthetische koudemiddelen mengt de olie goed met het vloeibare koudemiddel. De olie lost op en stroomt mee door het koudemiddelcircuit. In de verdamper verdampt het koudemiddel, maar de olie blijft achter als een vloeistoffilm. Die olie moet door de koudemiddeldamp worden meegenomen terug naar de compressor.

Ammoniak mengt nauwelijks met olie. De olie is zwaarder dan vloeibare ammoniak en zakt naar de laagste punten van de installatie, zoals de bodem van vaten en verdampers. Bij ammoniakinstallaties wordt de olie daarom op vaste plekken verzameld en periodiek afgetapt, handmatig of automatisch.

Bij installaties waarin olie en koudemiddel mengen, moet de olie via de zuigleiding terugkeren naar de compressor. Dat gaat alleen goed als het leidingwerk daar op is ontworpen. De belangrijkste aandachtspunten zijn:

Voldoende gassnelheid
De koudemiddeldamp moet snel genoeg stromen om de olie mee te nemen, vooral in leidingen die omhoog lopen. Bij een te lage snelheid blijft de olie liggen.

Afschot richting compressor
Horizontale zuigleidingen worden onder een lichte helling richting de compressor gelegd, zodat de olie vanzelf de goede kant op stroomt.

Olievangbochten
Onderaan een stijgende zuigleiding wordt een vangbocht geplaatst. Daarin verzamelt de olie zich, waarna de gasstroom de olie in porties omhoog duwt.

Dubbele stijgleiding
Bij installaties met een sterk wisselende capaciteit wordt soms een dubbele stijgleiding toegepast. Zo blijft de gassnelheid ook bij een lage belasting hoog genoeg.

Ook de bedrijfsomstandigheden spelen een rol. Bij een lage verdampingstemperatuur wordt de olie dikker en stroomt deze slechter terug. Een toerengeregelde compressor die lang op een laag toerental draait, verplaatst weinig gas, waardoor de olie in het circuit achter kan blijven. Sommige regelingen laten de compressor daarom periodiek kort op een hoger toerental draaien om de olie terug te halen.

Een olieafscheider zit in de persleiding, tussen de compressor en de condensor. De afscheider haalt de olie uit het hete persgas voordat het gas verder het circuit in gaat. De olie verzamelt zich onderin de afscheider en wordt via een vlotterventiel teruggevoerd naar het carter van de compressor.

Bij installaties met meerdere compressoren gaat de olie vaak eerst naar een oliereservoir. Van daaruit vullen olieniveauregelaars het oliepeil van elke compressor afzonderlijk aan. Zo krijgt elke compressor de olie die hij nodig heeft, ook als de olie niet gelijk over de compressoren terugkomt.

Een olieafscheider heeft twee voordelen. Er komt minder olie in de condensor en verdamper, waardoor de warmteoverdracht beter blijft. En het oliepeil in de compressor is beter gewaarborgd. Bij schroefcompressoren is een olieafscheider altijd nodig, omdat daar veel olie in de compressor wordt gespoten. Kleinere installaties met een hermetische compressor hebben vaak geen olieafscheider en zijn volledig afhankelijk van een goede olieretour via het leidingwerk.

Een olietekort in de compressor heeft bijna altijd een oorzaak elders in de installatie. De meest voorkomende oorzaken zijn:

Slechte olieretour
De olie hoopt zich op in de verdamper of in het leidingwerk en komt niet terug in de compressor.

Lekkage
Bij een lek ontsnapt naast koudemiddel ook olie. Olievlekken rond koppelingen en leidingen zijn daarom een belangrijke aanwijzing, net als bij een koudemiddeltekort.

Defecte olieafscheider
Een vlotterventiel dat niet goed werkt, voert de olie niet of onvoldoende terug naar de compressor.

Olieschuim bij het opstarten
Tijdens stilstand verplaatst koudemiddel zich naar het carter en lost op in de olie. Bij het opstarten daalt de druk en kookt het koudemiddel in één keer uit de olie. Er ontstaat schuim, en dat schuim wordt met het gas de compressor uit gezogen. Een werkende carterverwarming voorkomt dit.

Onvoldoende bijgevuld na onderhoud
Bij een compressorwissel of reparatie wordt niet de juiste hoeveelheid olie teruggeplaatst.

Een olietekort is te herkennen aan een laag oliepeil in het kijkglas van de compressor, uitval op de oliedrukbeveiliging bij compressoren met een oliepomp, meer geluid en een hogere temperatuur van de compressor. Wordt er niet ingegrepen, dan slijten lagers en zuigers snel en kan de compressor vastlopen. Een olietekort is daarmee een van de oorzaken van een compressorverbranding.

Niet alleen te weinig, maar ook te veel olie in het circuit veroorzaakt storingen. Een oliefilm in de verdamper en condensor werkt als een isolatielaag. De verdampingsdruk daalt, de condensatiedruk stijgt en het energieverbruik neemt toe.

In de compressor zelf kan een te hoog oliepeil leiden tot olieslag. De compressor probeert dan olie te comprimeren in plaats van gas, met vergelijkbare schade als bij vloeistofslag.

Een veel gemaakte fout is olie bijvullen omdat het peil in de compressor laag staat, terwijl de olie in werkelijkheid ergens in het circuit vastzit. Komt die olie later in één keer terug, dan staat er te veel olie in de compressor. Zoek bij een laag oliepeil daarom altijd eerst uit waar de olie is gebleven.

Ook de afstelling van de installatie heeft invloed op de olie. Bij een te lage oververhitting komt er vloeibaar koudemiddel in de compressor. Dat koudemiddel spoelt de olie van de lagers en kan de olie laten opschuimen. Bij een te hoge oververhitting wordt de compressor juist te warm, wat de kwaliteit van de olie aantast. Een juist ingestelde oververhitting beschermt dus ook de olie.

Met goed onderhoud blijft de olie in uw installatie in orde. Belangrijke aandachtspunten zijn:

Oliepeil controleren
Tijdens elk onderhoudsbezoek wordt het oliepeil in het kijkglas van de compressor gecontroleerd.

Olieanalyse
Een analyse van de olie geeft inzicht in de zuurgraad, het watergehalte en de aanwezigheid van metaaldeeltjes. Zo worden problemen zichtbaar lang voordat de compressor schade oploopt.

Kleur van de olie
Gezonde olie is helder. Donkere of zwarte olie wijst op vervuiling of verbranding.

Filterdroger vervangen
Na elk openen van het circuit wordt de filterdroger vervangen, zodat vocht en vuil de olie niet aantasten.

Alleen de voorgeschreven olie
Gebruik altijd de oliesoort die de fabrikant van de compressor voorschrijft en meng geen verschillende soorten.

Hoe vaak de olie ververst moet worden, verschilt per type compressor en per toepassing. De voorschriften van de fabrikant zijn daarbij leidend.