Nedostatek chladiva v chladicím okruhu – servisní středisko Verkont

S nedostatkem nebo nadbytkem chladiva v jednotce jsou spojeny určité příznaky, které vám umožňují přesně určit, zda bylo naplněno dostatečné množství chladiva.

Plnění se považuje za normální, když je výparník naplněn kapalinou a přehřátí je v normálních mezích. To znamená, že expanzní ventil je správně nastaven a kondenzační tlak je udržován na požadované úrovni.

Vzhledem ke kolísání hladiny kapaliny v přijímači musí mít vzduch vstupující do výparníku teplotu, která není příliš vysoká, ale ani příliš nízká, vzhledem k provoznímu rozsahu stanovenému pro provoz této jednotky.

Nejlepším ukazatelem dostatečné náplně chladiva je podchlazení: slabé znaménko značí nedostatečnou náplň chladiva a silné znaménko nadměrnou. Při normální náplni je podchlazení kapaliny na výstupu ze vzduchem chlazeného kondenzátoru v rámci stanovených limitů pro tuto jednotku (obvykle 4-7 K). Teplota vzduchu na vstupu do výparníku se blíží jmenovitým provozním podmínkám.

U jednotek s termostatickým expanzním ventilem je nejspolehlivějším ukazatelem správného plnění chladiva podchlazení.

Jakékoli známky nedostatku chladiva naznačují, že v jednotce není dostatek chladiva. To je patrné v každém prvku okruhu, zejména ve výparníku, sběrné nádobě, kondenzátoru a kapalinovém potrubí.

Pokud je jednotka normálně plněna chladivem, obsahuje kapalinové potrubí pouze podchlazenou kapalinu, ale pokud je chladiva nedostatek, obsahuje směs páry a kapaliny vstupující do vstupu expanzního ventilu (bod 1, obr. 17.1).

Pokud je na vstupu do termostatického ventilu málo kapaliny, není jí dostatek ani na výstupu. To znamená, že poslední kapka kapaliny se ve výparníku vypaří příliš brzy (bod 2). Z toho vyplývá, že páry chladiva jsou v kontaktu s ochlazeným vzduchem příliš dlouho, čímž se prodlužuje délka zóny přehřátí. To vysvětluje nadměrně vysokou teplotu tepelné baňky (bod 3).

V případě nedostatečného množství kapaliny je výparník špatně naplněn chladivem, což vede k jeho nízké chladicí kapacitě. V důsledku toho se teplota vzduchu v místnosti s klimatizací zvyšuje, stává se příliš horkým a volání opraváře je jednoduše nevyhnutelné.

Zvýšení teploty v ochlazovaném objemu vede ke zvýšení teploty na vstupu do výparníku (bod 4). Nízký výkon vede ke špatnému chlazení vzduchu ve výparníku. Protože teplota vzduchu na vstupu do výparníku je již vysoká, bude vysoká i na výstupu (bod 5).

Kapalina procházející výparníkem se vaří a tvoří páru. Pokud jí ve výparníku není dostatek, množství páry bude nevýznamné. Protože kompresor může čerpat více páry, než výparník produkuje, tlak varu se výrazně sníží (bod 6, obr. 17.2).

Vzhledem k tendenci klesat tlak varu se zvyšuje teplota vzduchu na vstupu do výparníku a celková teplotní hlava na výparníku se stává abnormálně vysokou.

Tlak varu přispívá ke snížení teploty varu spolu s teplotou a tlakem nasycených par. Současně se zvyšuje teplota tepelné baňky (bod 3) a přehřátí se stává nadměrně vysokým.

Pokud mluvíme o klimatizacích, pak je v nich teplota varu obvykle nad 0 °C. Pokud však není dostatečné množství chladiva, může se teplota varu dostat do záporných hodnot a kondenzát na výstupu z expanzního ventilu bude náchylný k zamrznutí a trubka bude pokryta námrazou.

Při vysokém přehřátí a významné teplotě tepelné baňky se zvyšuje i teplota páry na vstupu do kompresoru.

V hermetických a bezucpávkových kompresorech elektromotorů se chlazení provádí pomocí sacích par. Pokud je jejich teplota vysoká, proces chlazení je pomalý. V tomto případě se kliková skříň kompresoru zahřívá v úrovni sacího ventilu (bod 8, obr. 17.3), zejména ve spodní části (bod 9). Ukazuje se, že protože přehřátí v sacím potrubí je extrémně vysoké, celý kompresor se abnormálně zahřívá.

Zvýšení množství páry v sacím potrubí vede ke zvýšení teploty páry ve výtlačném potrubí. Chladicí výkon se extrémně snižuje. Zpočátku byly rozměry kondenzátoru voleny na základě jmenovitého chladicího výkonu jednotky. Nyní, stejně jako u jiných poruch spojených se snížením sacího tlaku a nedostatkem chladiva, se kondenzátor předimenzuje.

Pokud zvolená metoda regulace kondenzačního tlaku nezahrnuje změny v průtoku vzduchu, pak se teplotní rozdíl zmenší než obvykle, stejně jako teplota vzduchu na výstupu z kondenzátoru (bod 11). Proto se kondenzátor předimenzuje (kondenzační tlak má tendenci klesat).

Pokud je v okruhu nedostatek chladiva, bude nedostatek i v zóně podchlazení. Při nedostatku kapaliny v potrubí se v něm určitě objeví její pára (obr. 17.4), proto směs páry a kapaliny opustí kondenzátor bez podchlazení (bod 12, obr. 17.3), proto do sběrné nádoby vstoupí nedostatek kapalného chladiva a jeho sběr bude výrazně ztížen (bod 13).

Pokud dojde k výraznému nedostatku chladiva, potrubí kapaliny se vyprázdní a kompresor se může na signál ochranného relé nízkotlakého plynu vypnout. Současně začne ze sběrné nádoby proudit směs páry a kapaliny (bod 14, obr. 17.3). Můžeme pozorovat její průchod průzorem potrubí kapaliny (bod 15) a vidět nepřetržitý tok bublin plynu.

Je třeba poznamenat, že bubliny páry lze vidět kontrolním okénkem i během běžného plnění chladiva.

Obrázek 17.5 níže ukazuje hlavní příznaky nedostatku chladiva v instalačním okruhu.

Je třeba vzít v úvahu, že u klimatizací existují situace, kdy lze hodnotu tlaku varu v některých případech považovat za nízkou a v jiných za vysokou. Pokud má vzduch na vstupu do výparníku teplotu 25 °C a tlak varu je 0 °C, pak se hodnota tlaku varu považuje za nízkou (Δθfull=25-0=25 K). V případě, že teplota vzduchu na vstupu do výparníku je 18 °C, pak se tato hodnota považuje za normální (Δθfull=18-0=18 K).

Pro identifikaci závad způsobených nedostatkem chladiva použijte algoritmus (obr. 17.6).

Zjistili jsme, že nedostatek chladiva ve výparníku vyvolává zvýšení přehřátí a v kondenzátoru pomáhá snižovat podchlazení. Pokud se přehřátí zvyšuje a podchlazení zároveň snižuje, naznačuje to nedostatek kapaliny ve výparníku i v kondenzátoru. Na základě toho můžeme říci, že v okruhu není dostatek chladiva.

Běžný provoz chladicí jednotky je možný pouze v případě, že množství do ní naplněného chladiva odpovídá parametrům jednotky a jejím provozním podmínkám.

Když je v chladicích jednotkách nedostatek chladiva, pozorují se následující trendy:

Sací tlak – klesá

Bod varu – Falls

Výtlačný tlak – klesá

Kondenzační teplota – klesá

Přehřátí páry na výstupu z výparníku – Zvyšuje se

Podchlazení kapaliny na výstupu z kondenzátoru – Falls

Spotřeba motoru kompresoru – Klesá

Koeficient výkonu – poklesy

Provozní doba kompresoru – Zvyšuje se

Kompresor může být vypnutý kvůli aktivaci nízkotlakého bezpečnostního spínače.

Nedostatek chladiva se zjišťuje měřením přehřátí na výstupu z výparníku a teploty podchlazení kapaliny na výstupu z kondenzátoru.

Přehřátí páry je rozdíl mezi teplotou této páry a teplotou vypařování kapaliny, ze které se tato pára při konstantním tlaku vytvořila.

Přehřátím páry je u výparníků rozdíl mezi teplotou naměřenou pomocí termostatického expanzního ventilu a teplotou vypařování odpovídající údaji tlakoměru LP (ve většině případů lze tlakové ztráty v sacím potrubí zanedbat pro jejich malost).

V příkladu na obrázku 1 je přehřátí 7 K.

Obecně se má za to, že ve výparnících s přímým expanzním cyklem by měla být hodnota přehřátí od 5 do 8 C.

Rýže. 1. Měření přehřátí (norma)

Když je míra přehřátí mimo normální teplotní rozsah, často to znamená abnormální provozní proces.

Níže proto uvádíme příklady abnormálního přehřátí výparníku:

Příliš vysoké přehřátí (obvykle nad 8 K)

tB = tE = teplota vypařování = 4 °C

Pokud je teplota bodu D 18 °C, pak je přehřátí 14 K.

Při normálním provozu chladicího okruhu se v bodě C odpaří poslední molekuly kapaliny.

Při dalším průchodu výparníkem (sekce CD) se pára zahřívá. V případě, že je párami naplněna pouze sekce CD, je zajištěno normální přehřátí (např. 7 K).

V případě nedostatku chladiva ve výparníku, kdy se odpaří poslední molekuly kapaliny např. v bodě E, se délka potrubního úseku naplněného pouze parami zvětší (na obrázku se jedná o úsek ED), což vede k výraznému přehřátí. V tomto případě může měření teploty v bodě D poskytnout hodnotu 18 °C, to znamená, že přehřátí bude 14 K.

Rýže. 2. Měření teploty

Pokud je přehřátí příliš velké, pak je otvor expanzního ventilu prakticky uzavřen a propouští jen velmi málo kapaliny. Chladicí výkon výparníku obsahujícího málo kapaliny je nízký a teplotní rozdíl ochlazeného vzduchu na vstupu a výstupu je velmi malý. Odpařovací tlak klesl a na výstupu z expanzního ventilu je vnější strana potrubí pokryta námrazou.

Příliš nízké přehřátí (obvykle pod 5 C)

Na obrázku 2 je teplota v bodě B rovna teplotě v bodě D, tedy teplotě

Pokud je přehřátí příliš nízké, pak je otvor expanzního ventilu zcela otevřený a propouští velké množství kapaliny. Protože výparník obsahuje velké množství kapaliny, chladicí kapacita je vysoká a teplotní rozdíl pro chlazený vzduch se jeví jako normální, ale částice kapaliny mohou vniknout do kompresoru. Tento režim je extrémně nebezpečný, protože může způsobit vodní rázy v kompresoru a způsobit vážné poškození.

Zveme vás na kurzy:

Během kurzu se naučíte opravovat a diagnostikovat chladničky, mrazničky, truhly, ale i poloprůmyslové chladicí jednotky. Po absolvování školení obdržíte standardní certifikát.

Tento kurz bude užitečný především pro servisní zaměstnance a pracovní personál spojený s chladicím zařízením

Kurz je určen pro specialisty se zkušenostmi s opravami domácích a poloprůmyslových chladicích zařízení. Po absolvování školení obdržíte standardní certifikát, který opravňuje k servisu těchto chladicích jednotek.

Více o termínech praktických hodin se dozvíte v sekci Rozvrh.