Przegląd
Elementy rozprężne obniżają ciśnienie czynnika chłodniczego i dozują jego przepływ do parownika. Prawidłowy dobór zapewnia odpowiednią wydajność, efektywność i ochronę sprężarki. Elementy te są częścią programu egzaminu na certyfikat A1 zgodnie z rozporządzeniem wykonawczym (UE) 2024/2215, w ramach rozporządzenia (UE) 2024/573.
Termostatyczny zawór rozprężny (TEV / TXV)
Zawór TEV utrzymuje przegrzanie na wylocie parownika i otwiera się w miarę jego wzrostu.
- Siły działające na membranę: ciśnienie w czujniku termostatycznym otwiera zawór; ciśnienie parownika i regulowana siła sprężyny zamykają go.
- Przegrzanie: temperatura na wylocie minus temperatura nasycenia przy ciśnieniu na wylocie. Zatem 12 °C minus 5 °C daje 7 K. Zwykle stosuje się 5–8 K, zgodnie z instrukcjami producenta.
- Nieprawidłowe nastawy: nadmierne przegrzanie powoduje niedostateczne zasilanie parownika, zmniejszając wydajność i podnosząc temperaturę ssania. Zbyt małe przegrzanie grozi powrotem ciekłego czynnika do sprężarki, rozcieńczeniem oleju i uszkodzeniem sprężarki.
- Czujnik termostatyczny: zamocuj go pewnie opaską i zaizoluj. Umieść go w określonej pozycji na rurze, zwykle na godzinie 4 lub 8; unikaj dolnej części rury. Utrata napełnienia czujnika powoduje zamknięcie zaworu.
- Wyrównanie ciśnienia: przy wyrównaniu wewnętrznym ciśnienie jest pobierane z wylotu zaworu. Przy wyrównaniu zewnętrznym jest pobierane z wylotu parownika, co kompensuje znaczne spadki ciśnienia w parowniku lub rozdzielaczu.
- Oscylacje: wahania przegrzania mogą wynikać z przewymiarowania zaworu, słabego kontaktu czujnika z rurą, nieprawidłowej regulacji lub zmian obciążenia.
Elektroniczny zawór rozprężny (EEV)
Sterownik EEV oblicza przegrzanie na podstawie sygnałów z czujnika temperatury na wylocie i przetwornika ciśnienia ssania. Steruje silnikiem krokowym lub elektromagnesem z modulacją szerokości impulsu, zapewniając szybką i precyzyjną regulację przy zmiennym obciążeniu. Niezbędne są niezawodne czujniki, zasilanie elektryczne i prawidłowe zaprogramowanie.
Jakie elementy dozujące stosuje się w pompach ciepła o zmiennej prędkości obrotowej?
Wysokoefektywne pompy ciepła o zmiennej prędkości obrotowej zwykle wykorzystują zawory EEV, ponieważ dostosowują one przepływ czynnika chłodniczego do zmian prędkości obrotowej sprężarki i warunków pracy.
Rurki kapilarne
Rurka kapilarna to długa, wąska rurka stanowiąca stały opór przepływu. Przepływ zależy od wymiarów rurki i różnicy ciśnień. Nie ma ona ruchomych części ani aktywnej regulacji przegrzania.
Jest powszechnie stosowana w chłodziarkach domowych i wymaga dokładnego napełnienia układu oraz ochrony przed zatkaniem. Nie zapobiega migracji czynnika podczas postoju; przepełnienie zwiększa ryzyko przedostania się cieczy do sprężarki przy ponownym uruchomieniu.
Porównanie TEV, EEV i rurki kapilarnej
Zawory TEV zapewniają mechaniczną regulację przegrzania; zawory EEV zapewniają elektroniczną modulację przepływu; rurki kapilarne stanowią stały opór przepływu.
Inne elementy dozujące to:
- Automatyczny zawór rozprężny: utrzymuje ciśnienie parowania, równoważąc je z siłą sprężyny; otwiera się, gdy ciśnienie spada, i zamyka, gdy rośnie.
- Ręczny zawór rozprężny: operator reguluje otwarcie iglicy i zamyka zawór po zatrzymaniu sprężarki.
- Niskociśnieniowy zawór pływakowy: utrzymuje poziom cieczy w parowniku zalanym, zapewniając zwilżenie powierzchni wymiany ciepła.
Regulatory ciśnienia i wyłączniki zabezpieczające
- EPR: utrzymuje ciśnienie parownika, umożliwiając uzyskanie różnych temperatur parowania we wspólnym obiegu.
- CPR: ogranicza ciśnienie na wlocie sprężarki podczas schładzania do temperatury zadanej, zapobiegając przeciążeniu silnika.
- Obejście gorącego gazu: przy małym obciążeniu doprowadza gaz z tłoczenia, aby utrzymać minimalne ciśnienie ssania.
- Presostaty zabezpieczające: zatrzymują sprężarkę przy nadmiernym ciśnieniu tłoczenia lub zbyt niskim ciśnieniu ssania. Presostaty wysokiego ciśnienia często wymagają ręcznego resetowania; presostaty niskiego ciśnienia zwykle resetują się automatycznie.
- Różnicowy presostat oleju: porównuje ciśnienie tłoczenia pompy oleju z ciśnieniem w skrzyni korbowej. Opóźnienie przy rozruchu, wynoszące w przykładzie egzaminacyjnym około 45 sekund, umożliwia wytworzenie ciśnienia oleju.
- Zawór bezpieczeństwa: uwalnia czynnik chłodniczy przy niebezpiecznym nadciśnieniu. Dwa zawory zamontowane na zaworze przełączającym umożliwiają wymianę jednego z nich przy zachowaniu ochrony. Poprowadź przewód wyrzutowy bezpiecznie na zewnątrz. Przestrzegaj dokumentacji urządzenia w zakresie nastaw i terminów wymiany. Płytki bezpieczeństwa i korki topliwe nie zamykają się ponownie po zadziałaniu.
Elementy pomocnicze
- Filtr osuszacz: usuwa wilgoć i cząstki stałe, ograniczając powstawanie lodu i kwasów. Wymień go po otwarciu obiegu lub gdy jest zanieczyszczony albo nasycony wilgocią. Nadmierny spadek ciśnienia i ochłodzenie na wylocie wskazują na ograniczenie przepływu. Specjalistyczne wkłady filtracyjne na przewodzie ssawnym, stosowane po spaleniu silnika sprężarki, usuwają kwasy.
- Wziernik: pokazuje stan cieczy i wskazuje obecność wilgoci. Pęcherzyki mogą wskazywać na zbyt małe napełnienie, ograniczenie przepływu przed wziernikiem lub niedostateczne przechłodzenie; same w sobie nie pozwalają na jednoznaczną diagnozę.
- Zbiornik cieczy: magazynuje ciekły czynnik chłodniczy.
- Zawór elektromagnetyczny: wykorzystuje cewkę elektromagnetyczną. W konstrukcjach bezpośredniego działania unoszony jest element zamykający gniazdo główne; konstrukcje sterowane pilotem wykorzystują różnicę ciśnień. Podczas odsysania czynnika do strony wysokiego ciśnienia dopływ cieczy zostaje zamknięty, a sprężarka pracuje do momentu wyłączenia przez presostat niskiego ciśnienia.
- Oddzielacz oleju: odprowadza olej z przewodu tłocznego z powrotem do skrzyni korbowej.
- Rozdzielacz: rozdziela czynnik chłodniczy między równoległe obiegi parownika.
- Zawór zwrotny: zapobiega przepływowi wstecznemu.
- Zawór serwisowy: przy wrzecionie całkowicie wykręconym umożliwia normalny przepływ i zamyka króciec manometryczny; przy wrzecionie całkowicie wkręconym odcina przyłącze instalacji; w położeniu pośrednim łączy wszystkie króćce.
- Kołpaki króćców serwisowych: zapewniają dodatkowe uszczelnienie. Nadal sprawdzaj szczelność połączeń i trzpieni zaworów.
Wskazówka egzaminacyjna: Rozróżniaj regulację przegrzania, regulację ciśnienia i zabezpieczenia. Przed regulacją zaworu sprawdź mocowanie czujnika termostatycznego, dopływ cieczy i ewentualne usterki czujników.
