Τα συστήματα ψύξης χρησιμοποιούν ψυκτικά μέσα ως εργαζόμενα ρευστά και τα ψυκτικά μέσα έχουν γενικά δύο μορφές: υγρά και αέρια. Σήμερα θα μιλήσουμε για τις σχετικές γνώσεις σχετικά με τα υγρά ψυκτικά μέσα.
1. Το ψυκτικό μέσο είναι υγρό ή αέριο;
Τα ψυκτικά μέσα μπορούν να χωριστούν σε 3 κατηγορίες: ψυκτικά μέσα μεμονωμένου ψυκτικού μέσου, μη αζεοτροπικά μικτά ψυκτικά μέσα και αζεοτροπικά μικτά ψυκτικά μέσα.
Η σύνθεση του ψυκτικού μέσου ως μοναδικής λειτουργικής ουσίας δεν θα αλλάξει είτε είναι αέρια είτε υγρή, επομένως η αέρια κατάσταση μπορεί να φορτιστεί κατά την πλήρωση του ψυκτικού μέσου.
Αν και η σύνθεση του αζεοτροπικού ψυκτικού μέσου είναι διαφορετική, επειδή το σημείο βρασμού είναι το ίδιο, η σύνθεση του αερίου και του υγρού είναι επίσης η ίδια, επομένως το αέριο μπορεί να φορτιστεί.
Λόγω των διαφορετικών σημείων βρασμού των μη αζεοτροπικών ψυκτικών μέσων, τα υγρά ψυκτικά μέσα και τα αέρια ψυκτικά μέσα έχουν στην πραγματικότητα διαφορετική σύνθεση. Εάν προστεθούν αέρια ψυκτικά μέσα σε αυτό το σημείο, η σύνθεση των προστιθέμενων ψυκτικών μέσων θα είναι διαφορετική. Για παράδειγμα, προστίθεται μόνο ένα συγκεκριμένο αέριο ψυκτικό μέσο. Ψυκτικό μέσο, επομένως μπορεί να προστεθεί μόνο υγρό.
Δηλαδή, τα μη αζεοτροπικά ψυκτικά μέσα πρέπει να προστίθενται με υγρό, και όλα τα μη αζεοτροπικά ψυκτικά μέσα ξεκινούν με R4. Αυτό το είδος υγρού προστίθεται. Τα συνηθισμένα μη αζεοτροπικά ψυκτικά μέσα είναι: R40, R401A, R403B, R404A, R406A, R407A, R407B, R407C, R408A, R409A, R410A, R41A.
Όσον αφορά άλλα κοινά ψυκτικά μέσα, όπως: R134a, R22, R23, R290, R32, R500, R600a, η σύνθεση του ψυκτικού μέσου δεν επηρεάζεται από την προσθήκη αερίου ή υγρού, επομένως είναι βολικό.
Κατά την προσθήκη ψυκτικού μέσου, θα πρέπει να προσέξουμε τα εξής:
(1) Παρατηρήστε τις φυσαλίδες στο γυάλινο υαλοδείκτη.
(2) Μετρήστε την υψηλή και τη χαμηλή πίεση.
(3) Μετρήστε το ρεύμα του συμπιεστή.
(4) Ζυγίστε την ένεση.
Επιπλέον, θα πρέπει να σημειωθεί και να τονιστεί ότι:
Τα μη αζεοτροπικά ψυκτικά μέσα πρέπει να προστίθενται σε υγρή κατάσταση. Για παράδειγμα, το ψυκτικό R410A, η σύνθεσή του έχει ως εξής:
R32 (διφθορομεθάνιο): 50%;
R125 (πενταφθοροαιθάνιο): 50%;
Επειδή τα σημεία βρασμού των R32 και R125 είναι διαφορετικά, όταν ο κύλινδρος ψυκτικού R410A παραμείνει όρθιος, το σημείο βρασμού των R32 και R125 είναι διαφορετικό, γεγονός που αναπόφευκτα θα οδηγήσει στην εξάτμιση αερίου ψυκτικού στο άνω μέρος του κυλίνδρου ψυκτικού, και η σύνθεση δεν είναι 50% R32 + 50% R125, επειδή το σημείο βρασμού του R32 είναι χαμηλό, είναι πολύ πιθανό το άνω μέρος του ψυκτικού να είναι συστατικό του R32.
Επομένως, εάν προστεθεί αέριο ψυκτικό μέσο, το ψυκτικό μέσο που προστίθεται δεν είναι R410A, αλλά R32.
Δεύτερον, τα συνηθισμένα προβλήματα των υγρών ψυκτικών μέσων
1. Μετανάστευση υγρού ψυκτικού μέσου
Η μετανάστευση ψυκτικού αναφέρεται στη συσσώρευση υγρού ψυκτικού στο στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή όταν ο συμπιεστής είναι απενεργοποιημένος. Εφόσον η θερμοκρασία στο εσωτερικό του συμπιεστή είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του εξατμιστή, η διαφορά πίεσης μεταξύ του συμπιεστή και του εξατμιστή θα οδηγήσει το ψυκτικό σε μια ψυχρότερη θέση. Αυτό το φαινόμενο είναι πιθανότερο να συμβεί τους κρύους χειμώνες. Ωστόσο, για τα κλιματιστικά και τις αντλίες θερμότητας, όταν η μονάδα συμπύκνωσης βρίσκεται μακριά από τον συμπιεστή, η μετανάστευση μπορεί να συμβεί ακόμη και αν η θερμοκρασία είναι υψηλή.
Μόλις απενεργοποιηθεί το σύστημα, εάν δεν ενεργοποιηθεί εντός λίγων ωρών, ακόμη και αν δεν υπάρχει διαφορά πίεσης, ενδέχεται να εμφανιστεί το φαινόμενο μετανάστευσης λόγω της έλξης του ψυκτικού μέσου στο στροφαλοθάλαμο προς το ψυκτικό μέσο.
Εάν η περίσσεια ψυκτικού υγρού εισέλθει στον στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή, θα εμφανιστεί ένα σοβαρό φαινόμενο κροτάλισμα υγρού κατά την εκκίνηση του συμπιεστή, με αποτέλεσμα διάφορες βλάβες του συμπιεστή, όπως ρήξη της πλάκας βαλβίδας, ζημιά στο έμβολο, βλάβη στα ρουλεμάν και διάβρωση των ρουλεμάν (Το ψυκτικό ξεπλένει το λάδι από τα ρουλεμάν).
2. Υπερχείλιση ψυκτικού υγρού
Όταν η βαλβίδα εκτόνωσης παρουσιάσει βλάβη ή ο ανεμιστήρας του εξατμιστή παρουσιάσει βλάβη ή μπλοκαριστεί από το φίλτρο αέρα, το υγρό ψυκτικό θα υπερχειλίσει στον εξατμιστή και θα εισέλθει στον συμπιεστή μέσω του σωλήνα αναρρόφησης με τη μορφή υγρού αντί για ατμού. Όταν η μονάδα λειτουργεί, λόγω της υπερχείλισης υγρού που αραιώνει το ψυκτικό λάδι, τα κινούμενα μέρη του συμπιεστή φθείρονται και η πίεση λαδιού μειώνεται, προκαλώντας την ενεργοποίηση της διάταξης ασφαλείας πίεσης λαδιού, προκαλώντας έτσι απώλεια λαδιού από τον στροφαλοθάλαμο. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν το μηχάνημα απενεργοποιηθεί, το φαινόμενο της μετανάστευσης ψυκτικού θα εμφανιστεί γρήγορα, με αποτέλεσμα το υγρό να χτυπάει κατά την επανεκκίνηση.
3. Υγρή απεργία
Όταν συμβαίνει το υγρό κροτάλισμα, ακούγεται ο ήχος του μετάλλου από το εσωτερικό του συμπιεστή, ο οποίος μπορεί να συνοδεύεται από βίαιη δόνηση του συμπιεστή. Το υγρό κροτάλισμα μπορεί να προκαλέσει ρήξη βαλβίδας, ζημιά στη φλάντζα της κεφαλής του συμπιεστή, σπάσιμο της μπιέλας, σπάσιμο του στροφαλοφόρου άξονα και ζημιά σε άλλους τύπους συμπιεστών. Το υγρό κροτάλισμα συμβαίνει όταν το υγρό ψυκτικό μέσο μεταναστεύει στον στροφαλοθάλαμο και επανεκκινείται. Σε ορισμένες μονάδες, λόγω της δομής των σωληνώσεων ή της θέσης των εξαρτημάτων, το υγρό ψυκτικό μέσο συσσωρεύεται στον σωλήνα αναρρόφησης ή στον εξατμιστή κατά τη διακοπή λειτουργίας της μονάδας και εισέρχεται στον συμπιεστή ως καθαρό υγρό και με ιδιαίτερα υψηλή ταχύτητα όταν η μονάδα είναι ενεργοποιημένη. Η ταχύτητα και η αδράνεια του υγρού κροτάλισμα είναι επαρκείς για να αδρανοποιήσουν οποιαδήποτε ενσωματωμένη προστασία του συμπιεστή από το υγρό κροτάλισμα.
4. Λειτουργία της διάταξης ελέγχου υδραυλικής ασφάλειας
Σε ένα σύνολο μονάδων χαμηλής θερμοκρασίας, μετά την περίοδο απόψυξης, η συσκευή ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού συχνά προκαλείται από την υπερχείλιση του υγρού ψυκτικού μέσου. Πολλά συστήματα έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να επιτρέπουν στο ψυκτικό να συμπυκνώνεται στον εξατμιστή και στη γραμμή αναρρόφησης κατά την απόψυξη και στη συνέχεια να ρέει στον στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή κατά την εκκίνηση, προκαλώντας πτώση της πίεσης λαδιού, με αποτέλεσμα τη λειτουργία της συσκευής ασφαλείας πίεσης λαδιού.
Περιστασιακά, μία ή δύο ενέργειες της συσκευής ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού δεν θα έχουν σοβαρό αντίκτυπο στον συμπιεστή, αλλά η επανάληψη πολλών δόσεων χωρίς καλές συνθήκες λίπανσης θα προκαλέσει βλάβη στον συμπιεστή. Η συσκευή ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού συχνά θεωρείται ως μικρή βλάβη από τον χειριστή, αλλά αποτελεί προειδοποίηση ότι ο συμπιεστής λειτουργεί για περισσότερο από δύο λεπτά χωρίς λίπανση και πρέπει να εφαρμοστούν διορθωτικά μέτρα εγκαίρως.
3. Λύσεις στο πρόβλημα των υγρών ψυκτικών μέσων
Ένας καλά σχεδιασμένος, αποδοτικός συμπιεστής για ψύξη, κλιματισμό και αντλίες θερμότητας είναι ουσιαστικά μια αντλία ατμών που μπορεί να χειριστεί μόνο μια ορισμένη ποσότητα υγρού ψυκτικού μέσου και ψυκτικού λαδιού. Για να σχεδιαστεί ένας συμπιεστής που μπορεί να χειριστεί περισσότερα υγρά ψυκτικά μέσα και ψυκτικό λάδι, πρέπει να ληφθεί υπόψη ένας συνδυασμός μεγέθους, βάρους, ψυκτικής ικανότητας, απόδοσης, θορύβου και κόστους. Εκτός από τους παράγοντες σχεδιασμού, η ποσότητα υγρού ψυκτικού μέσου που μπορεί να χειριστεί ένας συμπιεστής είναι σταθερή και η χωρητικότητά του εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες: όγκος στροφαλοθαλάμου, πλήρωση ψυκτικού λαδιού, τύπος συστήματος και χειριστηρίων και κανονικές συνθήκες λειτουργίας.
Όταν αυξάνεται η ποσότητα ψυκτικού, αυξάνεται και ο πιθανός κίνδυνος για τον συμπιεστή. Οι λόγοι για τη ζημιά μπορούν γενικά να αποδοθούν στα ακόλουθα σημεία:
(1) Υπερβολική πλήρωση ψυκτικού μέσου.
(2) Ο εξατμιστής είναι παγωμένος.
(3) Το φίλτρο του εξατμιστή είναι βρώμικο και φραγμένο.
(4) Ο ανεμιστήρας ή ο κινητήρας του εξατμιστή παρουσιάζει βλάβη.
(5) Λανθασμένη επιλογή τριχοειδούς.
(6) Η επιλογή ή η ρύθμιση της βαλβίδας εκτόνωσης είναι λανθασμένη.
(7) Μετανάστευση ψυκτικού μέσου.
1. Μετανάστευση υγρού ψυκτικού μέσου
Η μετανάστευση ψυκτικού αναφέρεται στη συσσώρευση υγρού ψυκτικού στο στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή όταν ο συμπιεστής είναι απενεργοποιημένος. Εφόσον η θερμοκρασία στο εσωτερικό του συμπιεστή είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του εξατμιστή, η διαφορά πίεσης μεταξύ του συμπιεστή και του εξατμιστή θα οδηγήσει το ψυκτικό σε μια ψυχρότερη θέση. Αυτό το φαινόμενο είναι πιθανότερο να συμβεί τους κρύους χειμώνες. Ωστόσο, για τα κλιματιστικά και τις αντλίες θερμότητας, όταν η μονάδα συμπύκνωσης βρίσκεται μακριά από τον συμπιεστή, η μετανάστευση μπορεί να συμβεί ακόμη και αν η θερμοκρασία είναι υψηλή.
Μόλις απενεργοποιηθεί το σύστημα, εάν δεν ενεργοποιηθεί εντός λίγων ωρών, ακόμη και αν δεν υπάρχει διαφορά πίεσης, ενδέχεται να εμφανιστεί το φαινόμενο μετανάστευσης λόγω της έλξης του ψυκτικού μέσου στο στροφαλοθάλαμο προς το ψυκτικό μέσο.
Εάν η περίσσεια ψυκτικού υγρού εισέλθει στον στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή, θα εμφανιστεί ένα σοβαρό φαινόμενο κροτάλισμα υγρού κατά την εκκίνηση του συμπιεστή, με αποτέλεσμα διάφορες βλάβες του συμπιεστή, όπως ρήξη της πλάκας βαλβίδας, ζημιά στο έμβολο, βλάβη στα ρουλεμάν και διάβρωση των ρουλεμάν (Το ψυκτικό ξεπλένει το λάδι από τα ρουλεμάν).
2. Υπερχείλιση ψυκτικού υγρού
Όταν η βαλβίδα εκτόνωσης παρουσιάσει βλάβη ή ο ανεμιστήρας του εξατμιστή παρουσιάσει βλάβη ή μπλοκαριστεί από το φίλτρο αέρα, το υγρό ψυκτικό θα υπερχειλίσει στον εξατμιστή και θα εισέλθει στον συμπιεστή μέσω του σωλήνα αναρρόφησης με τη μορφή υγρού αντί για ατμού. Όταν η μονάδα λειτουργεί, λόγω της υπερχείλισης υγρού που αραιώνει το ψυκτικό λάδι, τα κινούμενα μέρη του συμπιεστή φθείρονται και η πίεση λαδιού μειώνεται, προκαλώντας την ενεργοποίηση της διάταξης ασφαλείας πίεσης λαδιού, προκαλώντας έτσι απώλεια λαδιού από τον στροφαλοθάλαμο. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν το μηχάνημα απενεργοποιηθεί, το φαινόμενο της μετανάστευσης ψυκτικού θα εμφανιστεί γρήγορα, με αποτέλεσμα το υγρό να χτυπάει κατά την επανεκκίνηση.
3. Υγρή απεργία
Όταν συμβαίνει το υγρό κροτάλισμα, ακούγεται ο ήχος του μετάλλου από το εσωτερικό του συμπιεστή, ο οποίος μπορεί να συνοδεύεται από βίαιη δόνηση του συμπιεστή. Το υγρό κροτάλισμα μπορεί να προκαλέσει ρήξη βαλβίδας, ζημιά στη φλάντζα της κεφαλής του συμπιεστή, σπάσιμο της μπιέλας, σπάσιμο του στροφαλοφόρου άξονα και ζημιά σε άλλους τύπους συμπιεστών. Το υγρό κροτάλισμα συμβαίνει όταν το υγρό ψυκτικό μέσο μεταναστεύει στον στροφαλοθάλαμο και επανεκκινείται. Σε ορισμένες μονάδες, λόγω της δομής των σωληνώσεων ή της θέσης των εξαρτημάτων, το υγρό ψυκτικό μέσο συσσωρεύεται στον σωλήνα αναρρόφησης ή στον εξατμιστή κατά τη διακοπή λειτουργίας της μονάδας και εισέρχεται στον συμπιεστή ως καθαρό υγρό και με ιδιαίτερα υψηλή ταχύτητα όταν η μονάδα είναι ενεργοποιημένη. Η ταχύτητα και η αδράνεια του υγρού κροτάλισμα είναι επαρκείς για να αδρανοποιήσουν οποιαδήποτε ενσωματωμένη προστασία του συμπιεστή από το υγρό κροτάλισμα.
4. Λειτουργία της διάταξης ελέγχου υδραυλικής ασφάλειας
Σε ένα σύνολο μονάδων χαμηλής θερμοκρασίας, μετά την περίοδο απόψυξης, η συσκευή ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού συχνά προκαλείται από την υπερχείλιση του υγρού ψυκτικού μέσου. Πολλά συστήματα έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να επιτρέπουν στο ψυκτικό να συμπυκνώνεται στον εξατμιστή και στη γραμμή αναρρόφησης κατά την απόψυξη και στη συνέχεια να ρέει στον στροφαλοθάλαμο του συμπιεστή κατά την εκκίνηση, προκαλώντας πτώση της πίεσης λαδιού, με αποτέλεσμα τη λειτουργία της συσκευής ασφαλείας πίεσης λαδιού.
Περιστασιακά, μία ή δύο ενέργειες της συσκευής ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού δεν θα έχουν σοβαρό αντίκτυπο στον συμπιεστή, αλλά η επανάληψη πολλών δόσεων χωρίς καλές συνθήκες λίπανσης θα προκαλέσει βλάβη στον συμπιεστή. Η συσκευή ελέγχου ασφαλείας πίεσης λαδιού συχνά θεωρείται ως μικρή βλάβη από τον χειριστή, αλλά αποτελεί προειδοποίηση ότι ο συμπιεστής λειτουργεί για περισσότερο από δύο λεπτά χωρίς λίπανση και πρέπει να εφαρμοστούν διορθωτικά μέτρα εγκαίρως.
3. Λύσεις στο πρόβλημα των υγρών ψυκτικών μέσων
Ένας καλά σχεδιασμένος, αποδοτικός συμπιεστής για ψύξη, κλιματισμό και αντλίες θερμότητας είναι ουσιαστικά μια αντλία ατμών που μπορεί να χειριστεί μόνο μια ορισμένη ποσότητα υγρού ψυκτικού μέσου και ψυκτικού λαδιού. Για να σχεδιαστεί ένας συμπιεστής που μπορεί να χειριστεί περισσότερα υγρά ψυκτικά μέσα και ψυκτικό λάδι, πρέπει να ληφθεί υπόψη ένας συνδυασμός μεγέθους, βάρους, ψυκτικής ικανότητας, απόδοσης, θορύβου και κόστους. Εκτός από τους παράγοντες σχεδιασμού, η ποσότητα υγρού ψυκτικού μέσου που μπορεί να χειριστεί ένας συμπιεστής είναι σταθερή και η χωρητικότητά του εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες: όγκος στροφαλοθαλάμου, πλήρωση ψυκτικού λαδιού, τύπος συστήματος και χειριστηρίων και κανονικές συνθήκες λειτουργίας.
Όταν αυξάνεται η ποσότητα ψυκτικού, αυξάνεται και ο πιθανός κίνδυνος για τον συμπιεστή. Οι λόγοι για τη ζημιά μπορούν γενικά να αποδοθούν στα ακόλουθα σημεία:
(1) Υπερβολική πλήρωση ψυκτικού μέσου.
(2) Ο εξατμιστής είναι παγωμένος.
(3) Το φίλτρο του εξατμιστή είναι βρώμικο και φραγμένο.
(4) Ο ανεμιστήρας ή ο κινητήρας του εξατμιστή παρουσιάζει βλάβη.
(5) Λανθασμένη επιλογή τριχοειδούς.
(6) Η επιλογή ή η ρύθμιση της βαλβίδας εκτόνωσης είναι λανθασμένη.
(7) Μετανάστευση ψυκτικού μέσου.
Ώρα δημοσίευσης: 31 Μαΐου 2022
