Manometry, ciśnienia i temperatury: jak sprawdzić napełnienie czynnikiem chłodniczym

Zestawy manometrów i termometry pomagają w czynnościach związanych z postępowaniem z czynnikami chłodniczymi, w tym w pośrednich kontrolach szczelności i odzysku. Rozporządzenie (UE) 2024/573 określa wymagania dotyczące kontroli szczelności w art. 5, a wymagania dotyczące odzysku w art. 8. W tym filmie szkoleniowym AC Service Tech Craig Migliaccio pokazuje początkującym technikom, jak odczytywać wskazania manowakuometrów, przeliczać ciśnienie na temperaturę nasycenia, rozpoznawać zawartość butli, a na koniec sprawdzać napełnienie pracującej instalacji. W filmie stosowane są jednostki amerykańskie, dlatego w całym tekście dodano ich odpowiedniki metryczne. Zasady te są istotne dla egzaminu na unijny certyfikat A1 w zakresie F-gazów zgodnie z rozporządzeniem wykonawczym (UE) 2024/2215. W unijnej wersji aplikacji obejmują je tematy Termodynamika i Wykrywanie wycieków.

 

Odczytywanie wskazań zestawu manometrów z manowakuometrem

Niebieski manometr służy do pomiaru po stronie niskiego ciśnienia, nazywanej też stroną ssawną lub parową. Jest to manowakuometr: na jednej skali wskazuje nadciśnienie, a na drugiej podciśnienie w calach słupa rtęci (lub w milibarach w zestawach metrycznych). Dlatego właśnie jego wskazania obserwuje się podczas próżniowania. Czerwony manometr służy do pomiaru po stronie wysokiego ciśnienia, na przewodzie cieczowym. Jego skala obejmuje znacznie wyższe wartości, więc podziałki są rozmieszczone gęściej.

Zwróć uwagę na dwa szczegóły:

• Wartość działki. W analogowym zestawie pokazanym w filmie każda mała działka odpowiada 5 psig, czyli około 0,35 bar. Zanim odczytasz wartość, policz działki między oznaczonymi liczbami. Pamiętaj, że precyzyjny odczyt z czerwonego manometru będzie trudniejszy niż z niebieskiego.
• Wewnętrzne pierścienie. Pod skalą ciśnienia znajdują się kolorowe pierścienie dla poszczególnych czynników chłodniczych, w tym przypadku R-22, R-410A i R-404A. Są to uproszczone tabele ciśnienie–temperatura nadrukowane na tarczy. Odczytaj ciśnienie na zewnętrznym pierścieniu, a następnie w tej samej pozycji na pierścieniu właściwego czynnika odczytaj temperaturę nasycenia.

„Pamiętaj, że cyfrowy zestaw manometrów przeliczy ciśnienie na temperaturę nasycenia za ciebie”.

Cyfrowe zestawy manometrów eliminują konieczność obliczeń, ale na egzaminie na unijny certyfikat A1 w zakresie F-gazów nadal trzeba rozumieć znaczenie uzyskanej wartości.

 

Czynnik chłodniczy w stanie nasycenia i tabela ciśnienie–temperatura

Czynnik chłodniczy jest w stanie nasycenia, gdy ciecz i para występują razem w tej samej przestrzeni. W tym stanie ciśnienie i temperatura są ze sobą ściśle powiązane: ustalenie jednej wartości wyznacza również drugą. To podstawa tabeli ciśnienie–temperatura (PT) i kluczowe zagadnienie w temacie Termodynamika.

W filmie pokazano tę zależność na przykładzie tego samego odczytu na obu manometrach. Przy 169 psig, czyli ciśnieniu manometrycznym około 11,7 bar, temperatura nasycenia wynosi 89 °F (32 °C) dla R-22, ale tylko 59 °F (15 °C) dla R-410A. To samo ciśnienie odpowiada bardzo różnym temperaturom, dlatego odczyt manometru ma znaczenie dopiero wtedy, gdy znasz czynnik chłodniczy.

Aby skorzystać z drukowanej tabeli, musisz znać ciśnienie albo temperaturę. Przy temperaturze otoczenia 78 °F (25,5 °C) tabela wskazuje, że ciśnienie w butli z R-410A powinno wynosić około 229 psig (ciśnienie manometryczne 15,8 bar), natomiast w butli z R-22 przy tej samej temperaturze około 139 psig (ciśnienie manometryczne 9,6 bar).

Kluczowa informacja: Mieszaniny takie jak R-410A i R-404A wykazują niewielki poślizg temperaturowy między punktem pęcherzyków a punktem rosy. Pierścienie manometrów i proste tabele zwykle podają punkt rosy, właściwy do obliczania przegrzania; do przechłodzenia używaj punktu pęcherzyków. Ta sama zasada dotyczy nowszych mieszanin A2L, takich jak R-454B. R-32 jest czynnikiem jednoskładnikowym, więc jego temperatura punktu pęcherzyków i temperatura punktu rosy są takie same.

 

Sprawdzanie butli przed użyciem

Podłącz manometr do butli, która stała w pomieszczeniu przez kilka godzin. Odczytaj ciśnienie, przelicz je na temperaturę nasycenia dla czynnika podanego na etykiecie i porównaj z pomiarem temperatury na ściance butli. Możliwe są trzy wyniki:

1. Temperatura nasycenia jest równa temperaturze otoczenia. Odczyt jest zgodny z obecnością czynnika w stanie nasycenia, ale nie potwierdza jego tożsamości ani czystości. Nie ma znaczenia, czy butla jest prawie pełna, czy prawie pusta; dopóki pozostaje w niej choć trochę cieczy, ciśnienie jest takie samo.
2. Temperatura nasycenia jest znacznie niższa od temperatury otoczenia. Pozostała tylko para, zakładając, że czynnik został prawidłowo rozpoznany, a butla osiągnęła temperaturę otoczenia. W filmie ciśnienie w butli bez cieczy odpowiadało temperaturze 40 °F (4 °C), podczas gdy temperatura otoczenia wynosiła 75 °F (24 °C). W butli nadal pozostaje pewna ilość czynnika i wciąż trzeba obchodzić się z nim bezpiecznie.
3. Temperatura nasycenia jest wyższa od temperatury otoczenia. Butla może być zanieczyszczona gazami nieskraplającymi się. Odczyt 259 psig (ciśnienie manometryczne 17,9 bar) odpowiadał temperaturze 86 °F (30 °C) w pomieszczeniu o temperaturze 78 °F (25,5 °C). Powietrze mogło zostać zassane przez nieszczelność w instalacji, z której odzyskiwano czynnik.

„Nawet jeśli butla ma etykietę z nazwą czynnika chłodniczego, przed użyciem sprawdź temperaturę nasycenia znajdującego się w niej czynnika”.

Ma to znaczenie zarówno w świetle rozporządzenia (UE) 2024/573, jak i dobrej praktyki. Art. 8 wymaga odzysku F-gazów z odpowiednich urządzeń, a po likwidacji — ich recyklingu, regeneracji lub zniszczenia. Art. 8 ust. 6 zabrania ponownego napełniania urządzeń odzyskanymi gazami wymienionymi w załączniku I lub w sekcji 1 załącznika II, chyba że zostały poddane recyklingowi lub regeneracji. Każda butla do odzysku powinna mieć etykietę określającą jej zawartość; nie rozpoznawaj czynnika wyłącznie na podstawie koloru butli. Jeśli brakuje etykiety, przed użyciem ustal zawartość za pomocą odpowiedniego identyfikatora czynnika chłodniczego. Samo porównanie ciśnienia i temperatury nie pozwala potwierdzić tożsamości ani czystości czynnika. Zagadnienie to obejmuje temat Postępowanie z czynnikami chłodniczymi.

 

Co można ustalić przed uruchomieniem instalacji z wyrównanym ciśnieniem

W instalacji z elementem dławiącym o stałym otworze, która przez pewien czas była wyłączona, ciśnienia wyrównują się i oba manometry wskazują tę samą wartość. Termostatyczny zawór rozprężny może utrzymywać niewielką różnicę, więc w takim przypadku nie oczekuj idealnego wyrównania.

Kluczowa informacja: Jednakowe ciśnienia po stronie wysokiego i niskiego ciśnienia świadczą o ich wyrównaniu. Same w sobie nie dowodzą, że w instalacji pozostał ciekły czynnik chłodniczy ani że czynnik nie jest zanieczyszczony.

Ten pojedynczy odczyt może pomóc w diagnostyce, jeśli czynnik jest znany, a instalacja osiągnęła temperaturę otoczenia:

Temperatura nasycenia wyznaczona z ciśnienia a temperatura otoczenia	Co oznacza wynik
Równa temperaturze otoczenia (76 °F / 24 °C w filmie)	Wynik zgodny z obecnością czynnika w stanie nasycenia; nie potwierdza czystości
Znacznie wyższa od temperatury otoczenia (95 °F / 35 °C przy ~297 psig)	Możliwa obecność gazów nieskraplających się lub błędne rozpoznanie czynnika
Znacznie niższa od temperatury otoczenia (36 °F / 2 °C przy 110 psig)	Wynik zgodny z obecnością samej pary; sprawdź możliwość ubytku czynnika

Ostatni przypadek jest powodem do sprawdzenia, czy występuje wyciek. Zgodnie z art. 5 rozporządzenia (UE) 2024/573 stacjonarne urządzenia chłodnicze, klimatyzacyjne i pompy ciepła zasadniczo wymagają okresowych kontroli szczelności od 5 ton ekwiwalentu CO2 gazów z załącznika I lub od 1 kg gazów z sekcji 1 załącznika II. Zwolnienia dotyczą niektórych oznakowanych urządzeń hermetycznie zamkniętych. Art. 4 ust. 5 wymaga usuwania wykrytych wycieków bez zbędnej zwłoki. W przypadku stacjonarnych urządzeń objętych obowiązkowymi kontrolami szczelności osoba posiadająca certyfikat musi sprawdzić skuteczność naprawy po co najmniej 24 godzinach pracy i nie później niż miesiąc po naprawie. Znajdź i usuń wyciek przed ponownym napełnieniem. Nie ograniczaj się do uzupełnienia czynnika.

Zanim oprzesz się na tych wskazaniach, potwierdź rodzaj czynnika chłodniczego na tabliczce znamionowej jednostki zewnętrznej, etykiecie sprężarki lub głowicy zaworu rozprężnego. Tabliczki znamionowe blakną pod wpływem słońca i mogą stać się nieczytelne. W takim przypadku bezpiecznym rozwiązaniem jest identyfikator czynnika.

Ważne: Nigdy nie zakładaj z góry, jaki czynnik znajduje się w instalacji. Odczyt z niewłaściwego pierścienia manometru daje błędną temperaturę nasycenia. Dodanie niewłaściwego czynnika powoduje zmieszanie czynników w instalacji. Podczas odzysku przechowuj różne czynniki oddzielnie i zapewnij odpowiednie przetworzenie zanieczyszczonego czynnika.

 

Sprawdzanie napełnienia na podstawie przechłodzenia

Przed sprawdzeniem pracującej instalacji film wymienia warunki wstępne: prawidłowy przepływ powietrza przez jednostkę wewnętrzną, znany element dławiący, znany czynnik chłodniczy i od 10 do 15 minut pracy w celu ustabilizowania parametrów. Następnie metoda zależy od elementu dławiącego. W przypadku termostatycznego zaworu rozprężnego wykorzystuj przechłodzenie, ponieważ zawór reguluje przegrzanie w parowniku. Wiąże się to bezpośrednio z tematami Zawory rozprężne i Skraplacze.

Przechłodzenie to różnica między temperaturą nasycenia przy skraplaniu, odczytaną z czerwonego manometru, a rzeczywistą temperaturą przewodu cieczowego. W filmie:

• Temperatura nasycenia przy skraplaniu dla R-410A: 104 °F (40 °C)
• Temperatura przewodu cieczowego: 92 °F (33,3 °C)
• Przechłodzenie: 12 °F, czyli około 6,7 K

Docelową wartość przechłodzenia znajdziesz na tabliczce znamionowej lub po wewnętrznej stronie panelu serwisowego. Jeśli jej nie podano, film sugeruje 11 °F (około 6 K) dla urządzeń przeznaczonych wyłącznie do chłodzenia, pracujących z jedną lub dwiema prędkościami. Interpretacja jest prosta:

• Wartość rzeczywista poniżej docelowej: zbyt małe napełnienie, dodaj czynnik chłodniczy (po znalezieniu wycieku).
• Wartość rzeczywista powyżej docelowej: przepełnienie, odzyskaj czynnik chłodniczy.
• W granicach plus lub minus 3 °F (około 1,5 K) od wartości docelowej: napełnienie jest prawidłowe.

 

Sprawdzanie napełnienia na podstawie przegrzania całkowitego

W instalacji ze stałym otworem dławiącym, dyszą tłoczkową lub kapilarą nie ma zaworu regulującego przegrzanie, dlatego przegrzanie staje się wskaźnikiem napełnienia. Gdy mierzy się je przy jednostce zewnętrznej, nazywa się je przegrzaniem całkowitym: jest to rzeczywista temperatura przewodu parowego minus temperatura nasycenia przy parowaniu, odczytana z niebieskiego manometru.

„Musisz pamiętać, że jest to rzeczywista temperatura przewodu minus temperatura nasycenia. Przy przechłodzeniu odejmowaliśmy rzeczywistą temperaturę od temperatury nasycenia”.

W filmie 56 °F na przewodzie parowym minus 42 °F temperatury nasycenia daje przegrzanie całkowite 14 °F, czyli około 7,8 K.

Wartość docelowa nie jest stała. Zależy od obciążenia, dlatego zmierz temperaturę termometru mokrego wewnątrz pomieszczenia, blisko parownika, oraz temperaturę termometru suchego na zewnątrz, w cieniu, około 30 cm od wlotu powietrza do skraplacza i z dala od gorącego powietrza wylotowego. Wykorzystaj obie wartości w tabeli docelowego przegrzania lub w aplikacji; temperatura termometru mokrego 68 °F i termometru suchego 85 °F dały wartość docelową 19 °F (10,5 K). Ponieważ instalacja podczas pracy osusza powietrze wewnętrzne, temperatura termometru mokrego spada, a wartość docelowa się zmienia. Dlatego powtarzaj pomiary w trakcie pracy.

• Przegrzanie całkowite powyżej wartości docelowej: zbyt małe napełnienie.
• Przegrzanie całkowite poniżej wartości docelowej: przepełnienie.
• W granicach plus lub minus 2 °F (około 1 K): napełnienie prawidłowe.

W obu przypadkach, jeśli trzeba dodać czynnik z powodu wycieku, najpierw znajdź i usuń wyciek. Art. 4 ust. 5 rozporządzenia (UE) 2024/573 wymaga usuwania wykrytych wycieków F-gazów bez zbędnej zwłoki. Wykrywanie i usuwanie wycieków są również istotne dla egzaminu na unijny certyfikat A1 w zakresie F-gazów.

 

Jak pomaga w tym F-Gas Exam Prep

Nasycenie, tabele PT, sprawdzanie butli, przegrzanie i przechłodzenie należą do wiedzy teoretycznej i umiejętności praktycznych ocenianych na egzaminie na unijny certyfikat A1 w zakresie F-gazów. Aplikacja F-Gas Pro – przygotowanie do egzaminu A1 jest dostępna na iOS i Androida i oferuje:

• Ponad 540 pytań w formacie egzaminacyjnym z 15 tematów, każde ze szczegółowym wyjaśnieniem. Powiązane tematy to Termodynamika, Wykrywanie wycieków i Postępowanie z czynnikami chłodniczymi.
• Egzaminy próbne z limitem czasu, ćwiczenia według tematów i śledzenie postępów.
• Fiszki, do powtarzania kluczowych pojęć i zasad.
• 12 kalkulatorów, wspierających naukę zagadnień technicznych i wykonywanie obliczeń.

Przeanalizuj porównanie ciśnienia i temperatury ze swojego szkolenia praktycznego, a następnie przećwicz pytania z tematu Termodynamika. F-Gas Pro – przygotowanie do egzaminu A1 to niezależna pomoc w nauce, niepowiązana z żadną jednostką certyfikującą. Nie zastępuje zatwierdzonego kursu szkoleniowego ani egzaminu.