Pompy ciepła

Przykład skutków wycieku niejednorodnego czynnika chłodniczego

Przykład skutków wycieku niejednorodnego czynnika chłodniczego.

Bardzo często dochodzi do dyskusji i sporów na temat uzupełniania czynnika w przypadku stwierdzenia niedoboru. Jeśli czynnik jest jednorodny to nie ma problemu. Mierząc stopień przechłodzenia da się określić, czy brakuje czynnika roboczego. W takim przypadku napełnianie (uzupełnianie) czynnika prowadzi się tak długo, aż zostanie osiągnięty właściwy stopień przechłodzenia.

Jednak z czynnikami niejednorodnymi sprawa się komplikuje. Spróbujmy dla przykładu omówić następującą sytuację. Stwierdzamy, że w pompie ciepła pracującej z czynnikiem roboczym R407C mamy zbyt mało czynnika. Czynnik R407C nie jest jednorodny tylko jest mieszaniną złożoną z R125 i R32 oraz R134. Z kolei mieszanina R125 i R32 to nic innego jak czynnik chłodniczy o nazwie R410A, stosowany w wielu pompach ciepła. Zresztą pozostała część mieszaniny, czyli R134, też jest znana i stosowana w pompach ciepła i klimatyzacji samochodowej.

Jeśli już w układzie chłodniczym wypełnionym mieszaniną R407C wystąpi nieszczelność, to na początku ucieka czynnik o wyższym ciśnieniu parowania, czyli w tym przypadku R410A. Tym samym, w miarę ubywania czynnika układ chłodniczy wypełniony jest coraz bardziej przez R134A.

Czynnik R134 w czystej postaci ma o wiele niższą objętościową moc chłodniczą, niż było to w przypadku R407C, a ponieważ wydajność sprężarki się nie zmieniła to okazuje się, że skraplacz i parownik stają się o tyle za duże o ile zmniejszyła się objętościowa moc chłodnicza czynnika. Oprócz tego zmiana czynnika daje niższe ciśnienie skraplania i przez zawór rozprężny wydostaje się mniej czynnika. Mimo że zawór rozprężny otwiera się całkowicie, to czynnika i tak jest ciągle za mało, bo sprężarka ssie odparowany czynnik ze swoją pierwotną wydajnością. To z kolei uruchamia cały łańcuch niekorzystnych zdarzeń. I tak, spada wtedy ciśnienie parowania, a wraz z nim temperatura parowania i parownik zaczyna stopniowo zamarzać, a jednocześnie cały bez wyjątku czynnik zamienia się w parę, w nieustannie malejącej części parownika.

Stopniowo zatykane szczeliny parownika przestają przepuszczać ciepło z dolnego źródła i strefa odparowania, czyli i zamarzania posuwa się w parowniku coraz dalej. W konsekwencji coraz więcej czynnika gromadzi się w parowniku w postaci cieczy, czekając na odparowanie, a to z kolei zmniejsza ilość cieczy w skraplaczu. Dla takiej małej ilości czynnika powierzchnia skraplacza jest zbyt duża, co powoduje obniżenie temperatury skraplania, ciśnienia skraplania i przechłodzenia. To wyjaśnia, dlaczego układ chłodniczy przemarza, mimo iż brakuje mocy chłodniczej z tytułu ubytku czynnika, a jednocześnie rośnie temperatura gazu i przegrzewa się sprężarka, bo nie jest już dostatecznie chłodzona przez zimne pary czynnika.

Przykład powyższy pokazuje dobitnie, że diagnozowanie problemu na podstawie samych objawów zewnętrznych może łatwo doprowadzić do wyciągania mylnych wniosków.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *