ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΑΝΩΤΑΤΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ «ΨΥΞΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ»

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΑΝΩΤΑΤΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ «ΨΥΞΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ» Επιμέλεια: Χριστολουκάς Δημήτριος 1 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ ΜΕ ΣΥΜΠΙΕΣΗ ΑΤΜΩΝ 3 2 ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΑΝΟΜΕΤΡΩΝ ΣΕ ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ 6 2.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός για το εργαστήριο 8 2.2 Πορεία εργασίας 8 2.2.1 Σύνδεση μανομέτρων 8 2.2.2 Αποσύνδεση μανομέτρων 9 3 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΕΝΟΥ ΣΕ ΨΥΚΤΙΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 11 3.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 11 3.2 Πορεία εργασίας 11 4 ΦΟΡΤΙΣΗ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 14 4.1 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα της αναρρόφησης 14 4.1.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 14 4.1.2 Πορεία εργασίας 14 4.2 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα της κατάθλιψης 15 4.2.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 16 4.2.2 Πορεία εργασίας 16 4.3 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα του συλλέκτη 17 4.3.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 17 4.3.2 Πορεία εργασίας 17 5 ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ ΑΠΟ ΜΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 19 5.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 19 5.2 Πορεία εργασίας 19 6 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΔΙΑΡΡΟΩΝ ΤΟΥ ΨΥΚΤΙΚΟΥ ΜΕΣΟΥ ΣΕ ΜΙΑ ΨΥΚΤΙΚΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 21 6.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 21 6.1.1 Έλεγχος διαρροών με σαπουνοδιάλυμα 21 6.1.2 Έλεγχος διαρροών με τη συσκευή HALIDE. 22 6.1.3 Έλεγχος διαρροών με τη χρήση ηλεκτρονικού ανιχνευτή 23 7 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΜΙΑΣ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 24 7.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 24 7.2 Προσδιορισμός της σωστής φόρτισης 25

7.2.1 Ζυγίζοντας το ψυκτικό 25 7.2.2 Χρησιμοποιώντας δείκτη ροής και στάθμης 25 7.2.3 Ελέγχοντας την υπερθέρμανση του ψυκτικού μέσου (σχήμα 7.2) 25 7.2.4 Ελέγχοντας την υπόψυξη του ψυκτικού μέσου 26 7.2.5 Ελέγχοντας την ένταση του ρεύματος λειτουργίας της μονάδας 27 8 ΈΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΠΙΕΣΣΟΣΤΑΤΙΚΗΣ ΕΚΤΟΝΩΤΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ 28 8.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 29 8.2 Πορεία εργασίας 30 9 ΕΥΡΕΣΗ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗΣ 31 9.1 Υπερθέρμανση 33 9.2 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 34 9.3 Πορεία εργασίας 34 10 ΡΥΘΜΙΣΗ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΙΚΟΥ ΔΙΑΚΟΠΤΗ 36 10.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου 38 10.2 Πορεία εργασίας 38 11 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 39 2

1 Λειτουργία ψυκτικής μηχανής με συμπίεση ατμών Μια ψυκτική μηχανή που λειτουργεί με συμπίεση ατμών, αποτελείται από τα εξής βασικά στοιχεία (σχήμα 1.1): 1. Συμπιεστής 2. Συμπυκνωτής 3. Ατμοποιητής 4. Στραγγαλιστική εκτονωτική διάταξη 5. Συλλέκτης 6. Φίλτρο του ψυκτικού μέσου Σχήμα 1.1 3

Επίσης μπορεί να πλαισιώνεται επιπλέον από το συλλέκτη υγρού, τη ρυθμιστική βαλβίδα καθώς και όργανα που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση και τον έλεγχο της λειτουργίας της ψυκτικής μηχανής, όπως ο θερμοστατικός και πρεσσοστατικός διακόπτης, τα μανόμετρα, ο δείκτης ροής κ.λ.π. Στο ίδιο σχήμα (σχ. 1.1) επιδεικνύεται και η λειτουργία της ψυκτικής μηχανής. Ο συμπιεστής (1) αναρροφά ατμό ψυκτικού μέσου υπό χαμηλή πίεση και τον συμπιέζει προωθώντας τον στο συμπυκνωτή (2) σε μορφή υπέρθερμου ατμού υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας. Στο συμπυκνωτή ο ατμός ψύχεται με τη βοήθεια ατμοσφαιρικού αέρα ή άλλου μέσου (πχ. νερό) και υγροποιείται υπό την ίδια πίεση. Σε υγρή μορφή συγκεντρώνεται στο συλλέκτη. Από το συλλέκτη, το ψυκτικό σε υγρή κατάσταση εφόσον διέλθει από το φίλτρο για τη συγκράτηση ακαθαρσιών και τυχόν υγρασίας, οδηγείται στη στραγγαλιστική διάταξη. Στη βαλβίδα αυτή επιτυγχάνεται η πτώση πίεσης του ψυκτικού χωρίς την παραγωγή έργου (ισενθαλπικά), με αποτέλεσμα το ψυκτικό να εισέρχεται στον ατμοποιητή σε υγρή και αέρια κατάσταση υπό χαμηλή πίεση. Το ψυκτικό μέσο, απορροφά την απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας από το περιβάλλον του ατμοποιητή και μετατρέπεται σε ατμό χαμηλής πίεσης. Τέλος, το ψυκτικό μέσο σε μορφή πλέον ατμού χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας οδηγείται στο συμπιεστή όπου συμπιέζεται και προωθείται στο συμπυκνωτή για να επαναληφθεί ο κύκλος λειτουργίας της ψυκτικής μηχανής. Η χαμηλή θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου στην είσοδο του συμπιεστή χρησιμεύει και για την ψύξη του. Η εγκατάσταση διακρίνεται με βάση την πίεση σε δύο μεγάλες περιοχές: την περιοχή υψηλής πίεσης που αρχίζει από την έξοδο του συμπιεστή, περιλαμβάνει το συμπυκνωτή και καταλήγει στη στραγγαλιστική διάταξη και την περιοχή χαμηλής πίεσης που αρχίζει από την έξοδο της εκτονωτικής βαλβίδας, περιλαμβάνει τον ατμοποιητή και καταλήγει στην είσοδο του συμπιεστή. Οι θερμοδυναμικοί κύκλοι λειτουργίας ψυκτικής μηχανής με συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου διακρίνονται στα σχήματα 1.2 και 1.3. Στο σχήμα 1.2 παρουσιάζεται ο κύκλος υγρής συμπίεσης ατμών και στο σχήμα 1.3 ο κύκλος ξηρής συμπίεσης ατμών. T 3 4 P Σ P Α 2 1 Π ί ε σ η x = 0 3 4 P Α P Σ 1 κ 2 S = c o n x= 1 Ι σ ε ν τ ρ ο π ι κ ή σ υ μ π ί ε σ η s 3 s 4 s 1 = h 3 = h s 1 h 2 Σ χ ή μ α 1. 2 Υ γ ρ ή σ υ μ π ί ε σ η h 4

κ S = c o n T 4 5 P Σ P Α 3 2 1 Π ί ε σ η x = 0 4 5 P Α P Σ x = 1 3 1 2 Ι σ ε ν τ ρ ο π ι κ ή σ υ μ π ίε σ η s 4 s 5 s 1 = s h 4 = h 3 h 2 h Σ χ ή μ α 1. 3 Ξ η ρ ή σ υ μ π ί ε σ η Στον ατμοποιητή πραγματοποιείται η ισόθλιπτη μεταβολή 1-2. Στο σχήμα 1.2 το εργαζόμενο μέσο εισέρχεται στον ατμοπβοιητή με τη μορφή μίγματος υγρού ατμού ξηρότητας Χ 1 και εξέρχεται με ξηρότητα Χ 2 1 Στο σχήμα 1.3 ο ατμός εξέρχεται από τον ατμοποιητή με ξηρότητα Χ=1 Στο συμπιεστή εκτελείται η μεταβολή 2-3. Κατά την υγρή συμπίεση ο υγρός ατμός μετατρέπεται σε ξηρό κεκορεσμένο (σχήμα 2) ενώ κατά την ξηρή συμπίεση σε υπέρθερμο (σχήμα 3). Στο συμπυκνωτή αποβάλλεται θερμότητα με αποτέλεσμα την συμπύκνωση των κεκορεσμένων ατμών. Η μεταβολή 3-4 αναφέρεται στην περίπτωση της υγρής συμπίεσης ενώ η 3-3 -4 στην περίπτωση της ξηρής συμπίεσης. Στη στραγγαλιστική εκτονωτική διάταξη εκτελείται ισενθαλπική μεταβολή. Το εργαζόμενο μέσο καταλήγει σε κατάσταση 1 και εισέρχεται στον ατμοποιητή. 5

2 Συνδεσμολογία μανομέτρων σε ψυκτικές εγκαταστάσεις Όπως φαίνεται στο σχήμα 1 κάθε set μανομέτρων αποτελείται από τα εξής μέρη: 1. Το σώμα 2. Τα μανόμετρα χαμηλής πίεση (αριστερά) και υψηλής (δεξιά). 3. Τις υποδοχές συνδεσμολογίας με την αντλία κενού ή τη φιάλη ψυκτικού. 4. Τις υποδοχές συνδεσμολογίας με τις βαλβίδες service χαμηλής και υψηλής πίεσης του συμπιεστή. Σχήμα 2.1: "Set μανομέτρων" Η εσωτερική διαμόρφωση του σώματος των μανομέτρων διακρίνεται στο σχήμα 2.2: 1. Μανόμετρο υψηλής πίεσης. 2. Μανόμετρο χαμηλής πίεσης. 3. Χειροκίνητη βαλβίδα. 4. Χαμηλή πίεση. 5. Υψηλή πίεση. 6

Σχήμα 2.2 Η εσωτερική διαμόρφωση των βαλβίδων service του συμπιεστή καθώς και η διαδικασία για την εκτέλεση διαφόρων μετρήσεων διακρίνεται στο σχήμα 2.3, όπου παρουσιάζονται και διάφορες χρήσεις του set των μανομέτρων όπως: Αφαίρεση ψυκτικού. Προσθήκη ψυκτικού από την αναρρόφηση. Παράκαμψη (bypassing) του συμπιεστή. Μετρήσεις χαμηλής και υψηλής πίεσης κατά τη λειτουργία του συστήματος ψύξης. Τέλος με τη βοήθεια του set των μανομέτρων είναι δυνατή η συμπλήρωση του συμπιεστή της μονάδας ψύξης με λάδι λίπανσης. Η αναγνώριση των μανομέτρων χαμηλής-υψηλής μπορεί να γίνει είτε μετά από ανάγνωση της κλίμακας των μετρήσεων (το μανόμετρο της χαμηλής έχει και υποδιαιρέσεις κάτω της α- τμοσφαιρικής), είτε από τη θέση στην οποία βρίσκονται (το μανόμετρο της χαμηλής βρίσκεται συνήθως στο αριστερό μέρος) ή, τέλος, από το χρώμα που έχουν (το μανόμετρο της υψηλής συνήθως βάφεται κόκκινο και της χαμηλής μπλε). 7

Σχήμα 2.3 2.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός για το εργαστήριο Set μανομέτρων. Καστάνια. Πειραματική ψυκτική μηχανή συμπίεσης ατμών 2.2 Πορεία εργασίας 2.2.1 Σύνδεση μανομέτρων 1. Συνδέστε το set των μανομέτρων με τις αντίστοιχες βαλβίδες service C και D του συμπιεστή (σχήμα 2.4) κλείνοντας καλά τη μεσαία υποδοχή G του set. 2. Ανοίξτε τις βαλβίδες Α και Β του set των μανομέτρων (σχήμα 2.4). 3. Ανοίξτε κατά το 1/2 περίπου της στροφής τη βαλβίδα D του συμπιεστή στρέφοντάς τη δεξιόστροφα. 4. Αφήστε μικρή ποσότητα ψυκτικού να εκτονωθεί στην ατμόσφαιρα, χαλαρώνοντας το σύνδεσμο που συνδέει τον ελαστικό σωλήνα με τη βαλβίδα C του συμπιεστή. Με τον τρόπο αυτό απαλλάσσεται ο χώρος των μανομέτρων και των σωληνώσεων από τον αέρα και την υγρασία που υπήρχε προηγουμένως. Στη συνέχεια, σφίξτε καλά τον σύνδεσμο του ελαστικού σωλήνα και κλείστε τις βαλβίδες Β και Α του μανομέτρου. 8

5. Ανοίξτε τη βαλβίδα αναρρόφησης C του συμπιεστή στρέφοντας την κατά το 1/2 περίπου της στροφής δεξιόστροφα και πάρτε τις πιέσεις χαμηλής και υψηλής. 6. Ανοίξτε τις βαλβίδες Α και Β του set των μανομέτρων (σχήμα 2.4). 7. Ανοίξτε κατά το 1/2 περίπου της στροφής τη βαλβίδα D του συμπιεστή στρέφοντάς τη δεξιόστροφα. 8. Αφήστε μικρή ποσότητα ψυκτικού να εκτονωθεί στην ατμόσφαιρα, χαλαρώνοντας το σύνδεσμο που συνδέει τον ελαστικό σωλήνα με τη βαλβίδα C του συμπιεστή. Με τον τρόπο αυτό απαλλάσσεται ο χώρος των μανομέτρων και των σωληνώσεων από τον αέρα και την υγρασία που υπήρχε προηγουμένως. Στη συνέχεια, σφίξτε καλά τον σύνδεσμο του ελαστικού σωλήνα και κλείστε τις βαλβίδες Β και Α του μανομέτρου. 9. 9. Ανοίξτε τη βαλβίδα αναρρόφησης C του συμπιεστή στρέφοντας την κατά το 1/2 περίπου της στροφής δεξιόστροφα και πάρτε τις πιέσεις χαμηλής και υψηλής. 2.2.2 Αποσύνδεση μανομέτρων Σχήμα 2.4 10. Ενώ η μονάδα λειτουργεί, γυρίστε τη βαλβίδα D τέρμα αριστερά (πίσω θέση). 11. Ανοίξτε τις βαλβίδες Α και Β ούτως ώστε το ψυκτικό που βρίσκεται με την πίεση της υψηλής στο τμήμα DA να απορροφηθεί από το συμπιεστή. Έτσι αποφεύγεται η σπατάλη ψυκτικού. 12. Γυρίστε τη βαλβίδα C τέρμα αριστερά (πίσω θέση) και αποσυνδέστε το set των μανομέτρων. 9

Σχήμα 2.5: Τρίοδος βαλβίδα επίσκεψης (Πηγή: McQuiston, 2005) 10

3 Δημιουργία κενού σε ψυκτική εγκατάσταση Πριν από τη φόρτιση μιας ψυκτικής εγκατάστασης με ψυκτικό υγρό, δημιουργείται κενό που σκοπό έχει την αφαιρέσει του αέρα και της υγρασίας από αυτήν. Η ύπαρξη του αέρα στο δίκτυο της ψυκτικής εγκατάστασης είναι ανεπιθύμητη, διότι: α) Δημιουργεί υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες στην κατάθλιψη. β) Όταν το ψυκτικό ρευστό έχει υγροποιηθεί μέσα στο συμπυκνωτή, συγκεντρώνεται ο αέρας(αν υπάρχει) στο ανώτερο σημείο με αποτέλεσμα την ακόμη μεγαλύτερη αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας στην κατάθλιψη. Για τους λόγους αυτούς σε μερικές ψυκτικές εγκαταστάσεις τοποθετείται βαλβίδα εξαερισμού (αυτόματη) στο ανώτατο σημείο του συμπυκνωτή. Τα αποτελέσματα από την ύπαρξη υγρασίας είναι επίσης δυσμενή και το μέγεθός τους εξαρτάται από το ψυκτικό που χρησιμοποιείται. Σε εγκαταστάσεις όπου χρησιμοποιείται π.χ R-12, R-22 ή χλωριούχο μεθύλιο, η υγρασία δημιουργεί παγοφραγμούς στις διόδους των στραγγαλιστικών διατάξεων, ενώ σε εγκαταστάσεις που χρησιμοποιείται μονοξείδιο του θείου (SO), δημιουργεί οξειδώσεις και διαβρώσεις στα εξαρτήματά της. Σε μια ψυκτική εγκατάσταση δημιουργείται κενό με τη βοήθεια αντλίας κενού που συνήθως συνδέεται με τη μονάδα μέσω του set των μανομέτρων. Ο χρόνος λειτουργίας της αντλίας που απαιτείται για τη δημιουργία ικανοποιητικού κενού 50 Torr (περίπου 29 inhg), εξαρτάται από το μέγεθος της εγκατάστασης και την ισχύ της χρησιμοποιούμενης αντλίας. Θερμαίνοντας την ψυκτική εγκατάσταση με θερμό αέρα επιταχύνεται η διαδικασία δημιουργίας κενού, αυτό όμως συνήθως είναι αρκετά δύσκολο και επίπονο έως και αδύνατο. Οι κοινές αντλίες κενού που χρησιμοποιούνται για τον πιο πάνω σκοπό μπορούν να δημιουργήσουν κενό μέχρι 50 Torr. 3.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή Set μανομέτρων Φιάλη service ψυκτικού Καστάνια Αντλία κενού 3.2 Πορεία εργασίας 1. Μελετήστε τον τρόπο σύνδεσης της αντλίας κενού E με την ψυκτική μηχανή (σχ. 3.1) και συζητείστε κάθε σχετική σας απορία. 2. Συνδέστε την αντλία κενού και την ψυκτική εγκατάσταση μέσω του set μανομέτρων (σχ. 3.1). 3. Γυρίστε τις βαλβίδες service C και D σε ενδιάμεση θέση (σχ. 3.1). 4. Ξεκινήστε την αντλία κενού E και ανοίξτε τις βαλβίδες A και B των μανομέτρων. 5. Συνεχίστε τη λειτουργία της αντλίας μέχρις ότου πετύχετε κενό 45 Torr (περίπου 26 inhg). 11

Σχήμα 3.1 6. Αποσυνδέστε την αντλία κενού και συνδέστε μια φιάλη με ψυκτικό, αφήνοντας χαλαρή τη σύνδεση F του ελαστικού σωλήνα με την κάσα των μανομέτρων (σχ. 3.2). 7. Ανοίξτε λίγο τη βαλβίδα E της φιάλης του ψυκτικού και αφήστε να εξαερωθεί από τη χαλαρή σύνδεση F μια μικρή ποσότητα ψυκτικού (σχ. 3.2). 8. Κλείστε καλά τη σύνδεση F και ανοίξτε τις βαλβίδες Α και Β του set των μανομέτρων. 9. Όταν τα μανόμετρα δείξουν ένδειξη περίπου 138 mbar (σχ. 3.2), κλείστε τις βαλβίδες Α και Β, αφαιρέστε τη φιάλη του ψυκτικού και συνδέστε ξανά την αντλία κενού (σχ. 3.1). 10.Ξεκινήστε την αντλία κενού Ε και ανοίξτε τις βαλβίδες Α και Β και του set μανομέτρων. 11.Αφού πετύχετε κενό στη ψυκτική εγκατάσταση περίπου 48 Torr (28 inhg), αφαιρέστε την αντλία κενού κλείνοντας πρώτα τις βαλβίδες των μανομέτρων. 12.Αποσυνδέστε το set των μανομέτρων με το γνωστό τρόπο. 12

E 1 E 2 Σχήμα 3.2 13

4 Φόρτιση ψυκτικής εγκατάστασης 4.1 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα της αναρρόφησης Μετά την δημιουργία κενού είναι δυνατή η φόρτιση της ψυκτικής εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο. Με τον όρο φόρτιση ψυκτικής εγκατάστασης εννοείται η πλήρωσή της με την απαραίτητη ποσότητα ψυκτικού μέσου. Σε ψυκτική εγκατάσταση που περιέχει ποσότητα ψυκτικού μέσου εκτελείται συμπλήρωση ψυκτικού και όχι φόρτιση. Η ποσότητα του ψυκτικού μέσου που είναι απαραίτητη ποικίλει ανάλογα με τον τύπο και το μέγεθός της. Η απαιτούμενη ποσότητα κυκλοφορίας ψυκτικού, που υπολογίζεται με θεωρητικό τρόπο 1, δεν αντιστοιχεί πάντα στην απαιτούμενη ποσότητα φόρτισης. Συνήθως η απαιτούμενη ποσότητα ψυκτικού για τη φόρτιση μιας εγκατάστασης δίνεται από τον κατασκευαστή. Αν όμως δεν υπάρχουν στοιχεία, τότε ο μόνος τρόπος προσδιορισμού της απαιτούμενης ποσότητας ψυκτικού μιας εγκατάστασης είναι η προσεκτική παρατήρηση κατά τη λειτουργία της. Η ορθότερη φόρτιση του κυκλώματος γίνεται σταδιακά σε μικρές ποσότητες εως ότου δημιουργηθεί πάγος κοντά στην αναρρόφηση του συμπιεστή. Στη συνέχεια επιτυγχάνεται καλύτερη φόρτιση με διαδοχικές μικρές εκκενώσεις ψυκτικού. Η φόρτιση μπορεί να γίνει από την πλευρά της χαμηλής πίεσης με αέριο ψυκτικό μέσο, από την πλευρά της υψηλής με υγρό ψυκτικό μέσο, ή από τη βαλβίδα του συλλέκτη. Ο συμπιεστής λειτουργεί μόνο στην πρώτη περίπτωση. Η μέθοδος φόρτισης από την αναρρόφηση, δηλαδή από την πλευρά της χαμηλής πίεσης, εφαρμόζεται κυρίως σε μικρές ψυκτικές εγκαταστάσεις. Για μεγάλες εγκαταστάσεις χρησιμοποιείται συνήθως η μέθοδος της φόρτισης από την πλευρά της υψηλής πίεσης. 4.1.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή Set μανομέτρων Φιάλη service ψυκτικού Καστάνια Ζυγαριά 4.1.2 Πορεία εργασίας 1. Αφού πετύχετε κενό στη ψυκτική εγκατάσταση περίπου 48 Torr (28 inhg), αφαιρέστε την αντλία κενού και συνδέστε τη φιάλη ψυκτικού στη μεσαία υποδοχή των μανομέτρων αφήνοντας χαλαρή τη σύνδεση F (σχ. 4.1). 2. Τοποθετήστε τη φιάλη Ε πάνω στη ζυγαριά G και σημειώστε την αρχική της ένδειξη. 3. Ανοίξτε λίγο τη βαλβίδα της φιάλης Ε και επιτρέψτε από τη χαλαρή σύνδεση να φύγει μικρή ποσότητα ψυκτικού στην ατμόσφαιρα, εξαερώνοντας τον σωλήνα E-F. Στη φάση αυτή οι βαλβίδες service του συμπιεστή C και D βρίσκονται σε ενδιάμεση θέση και οι βαλβίδες του set των μανομέτρων Α και Β είναι κλειστές. 4. Ξεκινήστε τη μονάδα και ανοίξτε τη βαλβίδα Β (χαμηλής πίεσης του set μανομέτρων) παρακολουθώντας το βάρος της φιάλης ψυκτικού (σχ. 4.1). 1 Υπολογισμός όγκου συσκευών και σωληνώσεων ψυκτικής διάταξης. 14

5. Συνεχίστε τη φόρτιση έως ότου η μονάδα έχει φορτιστεί πλήρως, δηλαδή έχει μπει η προγραμματισμένη ποσότητα ψυκτικού. Σχήμα 4.1 Σημείωση: Η φόρτιση γίνεται με όρθια τη φιάλη του ψυκτικού μέσου. Αν η πίεση της φιάλης του ψυκτικού μέσου πέσει κατά τη διάρκεια της φόρτισης σε σημείο που να μη μπορεί να συνεχιστεί η φόρτιση, τότε ζεσταίνουμε τη φιάλη με ζεστό νερό σε θερμοκρασία μέχρι 40 0 C περίπου. 6. Όταν επιτευχθεί πλήρης φόρτιση, κλείστε τη βαλβίδα Ε της φιάλης και μετά τη βαλβίδα Β των μανομέτρων. 7. Παρακολουθείστε τη λειτουργία της ψυκτικής εγκατάστασης και αφού διαπιστώσετε ότι εργάζεται ικανοποιητικά, αποσυνδέστε τη φιάλη κατά τα γνωστά. 4.2 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα της κατάθλιψης Η φόρτιση μιας ψυκτικής εγκατάστασης με υγρό ψυκτικό μέσο γίνεται από τη βαλβίδα της κατάθλιψης του συμπιεστή. Αυτή εκτελείται με τη φιάλη ανεστραμμένη και σε σημείο υψηλότερο από τη θέση που γίνεται η φόρτιση (σχ. 4.2). Η μέθοδος αυτή είναι η πλέον συνηθισμένη γιατί η διαδικασία της φόρτισης είναι απλή και ο χρόνος που απαιτείται σημαντικά μικρότερος σε σχέση τη φόρτιση ψυκτικού μέσου σε αέρια μορφή από την πλευρά της αναρρόφησης. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται κύρια σε μεγάλες ψυκτικές εγκαταστάσεις. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης ο συμπιεστής δε λειτουργεί και η βαλβίδα του συλλέκτη είναι κλειστή. Το ψυκτικό μέσο ρέει μέσα στο συμπυκνωτή και το συλλέκτη σε υγρή μορφή. Αν κατά τη λειτουργία της 15

εγκατάστασης διαπιστωθεί ότι απαιτείται και άλλη ποσότητα ψυκτικού μέσου, η συμπλήρωση θα γίνει από τη βαλβίδα της αναρρόφησης με την αντίστοιχη διαδικασία φόρτισης ψυκτικού μέσου σε αέρια κατάσταση. 4.2.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή. Σετ μανομέτρων. Καστάνια. Ζυγαριά. Φιάλη service ψυκτικού μέσου. Αντλία κενού. 4.2.2 Πορεία εργασίας 1. Συνδέστε το σετ των μανομέτρων στην ψυκτική εγκατάσταση και με τη βοήθεια της αντλίας κενού, εκκενώστε την εγκατάσταση ακολουθώντας τη γνωστή πλέον πορεία. 2. Πραγματοποιείστε κενό περίπου 50 Torr (29 inhg) και αποσυνδέστε την αντλία κενού. 3. Ζυγίστε τη φιάλη με το ψυκτικό και στη συνέχεια συνδέστε τη στη μεσαία υποδοχή των μανομέτρων αφήνοντας χαλαρή τη σύνδεση F (σχ. 4.2). 4. Ανοίξτε τη βαλβίδα Ε της φιάλης και επιτρέψτε, από τη χαλαρή σύνδεση F, να φύγει μικρή ποσότητα ψυκτικού στην ατμόσφαιρα εξαερώνοντας το σωλήνα E-F. Στη φάση αυτή οι βαλβίδες service C και D του συμπιεστή βρίσκονται σε ενδιάμεση θέση και οι βαλβίδες Α και Β του σετ των μανομέτρων είναι κλειστές. 5. Κλείστε τη βαλβίδα Ε του συλλέκτη και ανοίξτε τη βαλβίδα Α (της υψηλής πίεσης του σετ των μανομέτρων) εφ όσον προηγουμένως έχετε αναστρέψει τη φιάλη με το ψυκτικό μέσο και ανυψώσει σε θέση υψηλότερη από την εγκατάσταση. Παρακολουθείτε συγχρόνως τη μεταβολή του βάρους της φιάλης για να γνωρίζετε την ποσότητα ψυκτικού μέσου που στη φάση αυτή ρέει στο συμπυκνωτή και συλλέκτη σε υγρή μορφή (σχ. 4.2) 6. Συνεχίστε τη φόρτιση έως ότου η μονάδα φορτιστεί πλήρως, δηλαδή έως ότου εισέρθει η διαγραφόμενη ποσότητα ψυκτικού μέσου. 7. Όταν ολοκληρωθεί πλήρως η φόρτιση κλείστε τη βαλβίδα Ε της φιάλης, τη βαλβίδα Α του σετ των μανομέτρων και ανοίξτε τη βαλβίδα Ε του συλλέκτη. 8. Ξεκινήστε τη μονάδα και αφού διαπιστώσετε ότι λειτουργεί ικανοποιητικά, προχωρήστε στο επόμενο βήμα. 16

Σχήμα 4.2 4.3 Με ψυκτικό μέσο από τη βαλβίδα του συλλέκτη Η φόρτιση της ψυκτικής εγκατάστασης με υγρό ψυκτικό μέσο είναι δυνατή και από τον συλλέκτη εφ όσον η είναι εφοδιασμένος με βαλβίδα service. Κατά την πορεία της φόρτισης, η φιάλη του ψυκτικού μέσου κρατείται ανεστραμμένη και σε σημείο υψηλότερο από τη θέση που γίνεται η φόρτιση της εγκατάστασης, ακριβώς όπως και στη φόρτιση από τη θέση υψηλής του συμπιεστή. Αν υπάρξει ανάγκη συμπλήρωσης ψυκτικού μέσου, κατά τη λειτουργία, αυτή εκτελείται με τη μέθοδο της φόρτισης ψυκτικού μέσου σε αέρια κατάσταση. 4.3.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή. Σετ μανομέτρων. Καστάνια. Ζυγαριά. Φιάλη service ψυκτικού μέσου. Αντλία κενού. 4.3.2 Πορεία εργασίας 1. Αδειάστε την εγκατάσταση, κατά τα γνωστά, χωρίς τη δημιουργία κενού (με αντλία κενού). 2. Συνδέστε τη φιάλη του ψυκτικού μέσου στη βαλβίδα service του συλλέκτη με τη βοήθεια του ελαστικού σωλήνα, αφού προηγουμένως έχετε ζυγίσει τη φιάλη με το ψυκτικό μέσο 17

και αφήστε χαλαρή τη σύνδεση στο σημείο Η (σημείο σύνδεσης με τη βαλβίδα service του συλλέκτη). 3. Ανοίξτε τη βαλβίδα Η της φιάλης και εξαερώστε τη γραμμή Ε-Η της φιάλης του συλλέκτη, επιτρέποντας μικρή ποσότητα ψυκτικού να φύγει στην ατμόσφαιρα. Στη συνέχεια σφίξτε τη σύνδεση στο σημείο Η. 4. Φέρτε τη βαλβίδα Η του συλλέκτη σε ενδιάμεση θέση και κρατώντας ανεστραμμένη τη φιάλη σε σημείο υψηλότερο απ αυτό της εγκατάστασης, επιχειρείστε σύντομη πλήρωση της ψυκτικής μονάδας (σχ. 4.3). 5. Όταν η μονάδα φορτιστεί με την απαραίτητη ποσότητα ψυκτικού, κλείστε τη βαλβίδα της φιάλης περιστρέφοντάς την δεξιόστροφα μέχρι τέρμα και τη βαλβίδα service του συλλέκτη περιστρέφοντάς την τέρμα αριστερά. 6. Αποσυνδέστε τη φιάλη και ξεκινήστε την ψυκτική μονάδα. Αν αποδειχθεί ότι απαιτείται συμπλήρωση ψυκτικού μέσου θα πρέπει να γίνει από την πλευρά της αναρρόφησης με ψυκτικό μέσο σε αέρια κατάσταση. 7. Αποσυνδέστε το set των μανομέτρων. Σχήμα 4.3 18

5 Αφαίρεση ψυκτικού μέσου από μια ψυκτική εγκατάσταση Πολλές φορές δημιουργείται η ανάγκη να αφαιρεθεί το ψυκτικό μέσο από μια ψυκτική εγκατάσταση για να εκτελεσθούν διάφορες επισκευές, π.χ τις σωληνώσεις, το συμπυκνωτή, το συμπιεστή, ή για την αντικατάσταση κάποιου εξαρτήματος από την εγκατάσταση. Η ποσότητα του ψυκτικού για να επαναχρησιμοποιηθεί πρέπει να οδηγηθεί σε ειδική φιάλη service, ι- κανής χωρητικότητας για την κατάλληλη αποθήκευση όλης της ποσότητας του αφαιρούμενου ψυκτικού. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή για την αποφυγή διαρροών ψυκτικού μέσου προς την ατμόσφαιρα και την αποφυγή των σοβαρών περιβαλλοντικών προβλημάτων που αυτό συνεπάγεται. Για την αποφυγή εκρήξεων λόγω των μεγάλων πιέσεων που είναι δυνατό να δημιουργηθούν από υπερβολική ποσότητα ψυκτικού σε μια φιάλη, η ποσότητα του ψυκτικού που εισέρχεται σ αυτή, δεν πρέπει να υπερβαίνει το 80-85 % περίπου της χωρητικότητάς της σε ψυκτικό. Για την επίτευξη της γρήγορης αφαίρεσης του ψυκτικού μέσου της ψυκτικής εγκατάστασης, θα πρέπει να τοποθετηθεί η φιάλη service του ψυκτικού μέσου σε κρύο νερό επιτυγχάνοντας έτσι πτώση της πίεσης μέσα στη φιάλη. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ταχύτερη συλλογή του ψυκτικού της εγκατάστασης ενώ παράλληλα διευκολύνει και τη λειτουργία του συμπιεστή λόγω μείωσης της πίεσης της φιάλης όπου αποθηκεύεται το ψυκτικό μέσο. 5.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή Set μανομέτρων Φιάλη service ψυκτικού Καστάνια Δοχείο με κρύο νερό 5.2 Πορεία εργασίας 1. Συνδέστε την κενή φιάλη service μέσω του ελαστικού σωλήνα με τη μεσαία υποδοχή των μανομέτρων F (σχ. 5.1), αφού προηγουμένως δημιουργήσετε κενό στη φιάλη με τη βοήθεια της αντλίας κενού. 2. Ανοίξτε τη βαλβίδα Α της υψηλής πίεσης του set μανομέτρων περιστρέφοντάς την αριστερά, διατηρώντας συγχρόνως κλειστή τη βαλβίδα Β της χαμηλής. 3. Ανοίξτε λίγο τη βαλβίδα service D της υψηλής πίεσης του συμπιεστή περιστρέφοντάς την δεξιόστροφα και επιτρέψτε να περάσει από τη χαλαρή σύνδεση Ε της φιάλης serviceελαστικού σωλήνα, μικρή ποσότητα ψυκτικού μέσου προς την ατμόσφαιρα. Αμέσως σφίξτε τη σύνδεση Ε. 4. Με τις βαλβίδες service Β του συμπιεστή σε ενδιάμεση θέση και Α τέρμα μπροστά μετά από δεξιόστροφη περιστροφή, ξεκινήστε τη μονάδα ανοίγοντας συγχρόνως τη βαλβίδα Ε της φιάλης (σχ. 5.1). 5. Τοποθετείστε τη φιάλη service σε δοχείο με κρύο νερό. 6. Συνεχίστε τη λειτουργία του συμπιεστή έως ότου γεμίσει η φιάλη, ζυγίζοντάς την κατά διαστήματα, ή έως ότου αδειάσει η ψυκτική εγκατάσταση, γεγονός που διαπιστώνεται από τις ενδείξεις των μανομέτρων. Σε περίπτωση μεγάλης ποσότητας ψυκτικού μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και άλλη φιάλη. 19

7. Όταν η πίεση στην ψυκτική εγκατάσταση πέσει σε χαμηλά επίπεδα και η αφαίρεση ψυκτικού από την εγκατάσταση δεν είναι δυνατό να συνεχιστεί, εξαερώστε στην ατμόσφαιρα το υπόλοιπο ψυκτικό εφόσον προηγουμένως έχετε κλείσει τη βαλβίδα Ε της φιάλης service. 8. Aποσυνδέστε το set μανομέτρων. Προσοχή: Για τη μικρότερη καταπόνηση του συμπιεστή κατά τη διάρκεια της αφαίρεσης του ψυκτικού, φέρτε τη βαλβίδα D του συμπιεστή στην μπροστινή θέση περιστρέφοντάς την τέρμα δεξιά και στη συνέχεια ανοίξτε την κατά μισή στροφή αριστερά. Σχήμα 5.1 20

6 Έλεγχος των διαρροών του ψυκτικού μέσου σε μια ψυκτική ε- γκατάσταση Τα συστήματα ψύξης με συμπίεση ατμών ψυκτικού μέσου λειτουργούν με υπερπίεση, που έχει ως αποτέλεσμα την απαραίτητη στεγανότητά τους. Κάθε διαρροή θα πρέπει να διορθώνεται αμέσως, διότι η απώλεια ψυκτικού μέσου εκτός των οικονομικών (μειωμένη απόδοση εγκατάστασης και κίνδυνος καταστροφής της), έχει πολλές φορές, ανάλογα με το ψυκτικό που χρησιμοποιείται 2, και άλλες επικίνδυνες συνέπειες για την υγεία των προσώπων που εργάζονται σ αυτές ή που τις χρησιμοποιούν. Γενικότερα επιφέρει περιβαλλοντικά προβλήματα, επιβαρύνοντας έτσι τη ζωή όλου του πλανήτη. Ο έλεγχος των διαρροών πρέπει να είναι σχολαστικός και να γίνεται σε όλα τα τμήματα της ψυκτικής εγκατάστασης (σωληνώσεις, σύνδεσμοι κ.λ.π.). Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ελέγχου διαρροών ψυκτικού μέσου μιας εγκατάστασης. Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι εξής: Με σαπουνοδιάλυμα. Με τη συσκευή HALIDE. Με ηλεκτρονική συσκευή. Με ειδικό χημικό χαρτί. 6.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή. Σετ μανομέτρων. Δοχείο σαπουνοδιαλύματος. Συσκευή HALIDE. Ηλεκτρονικός ανιχνευτής διαρροών. 6.1.1 Έλεγχος διαρροών με σαπουνοδιάλυμα 1. Ετοιμάστε το σαπουνοδιάλυμα για τη δοκιμή ελέγχου, χρησιμοποιώντας διάλυμα νερού και σαπουνιού. 2. Καλύψτε με σαπουνοδιάλυμα όλες τις συνδέσεις και ελέγξτε προσεκτικά αν έχουν δημιουργηθεί φυσαλίδες (σχ. 6.1). Ύποπτα σημεία θα πρέπει να καλυφθούν ξανά με σαπουνοδιάλυμα και να επανεξετασθούν. 2 Τα ψυκτικά μέσα είναι επικίνδυνα για το περιβάλλον και τη ζωή μέσα σ' αυτό. 21

Σχήμα 6.1: "Σαπουνοδιάλυμα" 6.1.2 Έλεγχος διαρροών με τη συσκευή HALIDE. 1. Ανοίξτε τη βαλβίδα 1 της συσκευής και ανάψτε τον καυστήρα 2 (σχ. 6.2). 2. Ρυθμίστε τη φλόγα ώστε να μην εξέχει από την άκρη του καυστήρα Η μικρή φλόγα είναι περισσότερο ευαίσθητη από την μεγάλη. 3. Ελέγξτε την απορρόφηση του αέρα από τον ελαστικό σωλήνα. Αν η φλόγα έχει χρώμα λευκό ή κίτρινο, αυτό σημαίνει ότι ο ελαστικός σωλήνας 3 είναι φραγμένος και χρειάζεται καθάρισμα. 4. Κρατείστε την άκρη του σωλήνα 3 κοντά στις ελεγχόμενες συνδέσεις και γυρίστε τη σιγάσιγά γύρω από αυτές. 5. Αν εμφανισθεί πράσινη φλόγα, επαναλάβετε τη δοκιμή στο ίδιο σημείο έως ότου προσδιορίσετε ακριβώς τη θέση της διαρροής του ψυκτικού υγρού. Σχήμα 6.2: "Συσκευή HALIDE" 22

Η μέθοδος με τη συσκευή HALIDE είναι αρκετά διαδεδομένη λόγω της μεγάλης της ευαισθησίας. Αδυνατεί όμως να εντοπίσει με ακρίβεια μεγάλες διαρροές 6.1.3 Έλεγχος διαρροών με τη χρήση ηλεκτρονικού ανιχνευτή Ο ηλεκτρονικός ανιχνευτής διαρροών είναι φορητή συσκευή μεγάλης ακριβείας, εφοδιασμένη με διακόπτη, με τη βοήθεια του οποίου μπορούμε να ελαττώσουμε την ευαισθησία της. Αποτελείται από τη μονάδα ελέγχου και τον ανιχνευτή και8 εργάζεται σε ρεύμα 120-140 Volt. 1. Συνδέστε τον ανιχνευτή 2 με τη μονάδα ελέγχου 3 (σχ. 6.3). 2. Συνδέστε τη συσκευή του ηλεκτρονικού ανιχνευτή με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, με τη βοήθεια του καλωδίου 1 (σχ. 6.3). 3. Πλησιάστε την άκρη του ανιχνευτή σε κάθε πιθανό σημείο διαρροής. 4. Από τον πίνακα της μονάδας ελέγχου διαβάστε την απώλεια. Σχήμα 6.3: "Ηλεκτρονικός ανιχνευτής" 23

7 Έλεγχος της φόρτισης μιας ψυκτικής εγκατάστασης Η ποσότητα του ψυκτικού μέσου σε μια ψυκτική εγκατάσταση ποικίλει ανάλογα με το μέγεθος, την ψυκτική ισχύ της εγκατάστασης, την έκταση των σωληνώσεων, το χρησιμοποιούμενο ψυκτικό, τις επιθυμητές θερμοκρασίες των ψυκτικών θαλάμων κ.λ.π. Η ποσότητα του ψυκτικού που κυκλοφορεί κάθε φορά και η οποία μπορεί να υπολογισθεί με θεωρητικό τρόπο 3, δεν αντιστοιχεί πάντα με την ποσότητα του ψυκτικού που απαιτείται για την πλήρωση της εγκατάστασης. Αυτό συμβαίνει γιατί στην πράξη, εκτός από την ποσότητα του ψυκτικού μέσου που κυκλοφορεί κάθε φορά, πρόσθετη ποσότητα ψυκτικού βρίσκεται στο συλλέκτη, στις σωληνώσεις κ.λ.π. Την απαιτούμενη ποσότητα ψυκτικού για την πλήρωση δίνει συνήθως ο κατασκευαστής. Σε αντίθετη περίπτωση, βάση για τον υπολογισμό της απαιτούμενης ποσότητας ψυκτικού, αποτελεί η συνεχής παρακολούθηση της λειτουργίας της ψυκτικής εγκατάστασης. Αν στην ψυκτική εγκατάσταση στραγγαλιστική εκτονωτική διάταξη χρησιμοποιείται θερμοστατική ή πιεζοστατική εκτονωτική βαλβίδα, η μη ακριβής πλήρωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο δε δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία της. Αν όμως χρησιμοποιείται τριχοειδής σωλήνας, πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ακριβή πλήρωση της ε- γκατάστασης σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Ένας πρακτικός αλλά ικανοποιητικός τρόπος πλήρωσης μιας ψυκτικής εγκατάστασης είναι η σταδιακή, σε μικρές ποσότητες πλήρωση (μέχρι να δημιουργηθεί πάγος στην αναρρόφηση) η οποία ακολουθείται από μικρές εκκενώσεις που οδηγούν στην πλήρωση μεγαλύτερης α- κριβείας. Ο προσδιορισμός της σωστής φόρτισης ψυκτικής εγκατάστασης μπορεί να γίνει με τους εξής τρόπους: 1. Ζυγίζοντας το ψυκτικό. 2. Χρησιμοποιώντας δείκτη ροής ή δείκτη στάθμης. 3. Ελέγχοντας την υπερθέρμανση του ψυκτικού μέσου μετά την ατμοποίηση. 4. Ελέγχοντας την υπόψυξη του ψυκτικού μέσου μετά την συμπύκνωση. 5. Ελέγχοντας την ένταση του ρεύματος λειτουργίας της μονάδας 7.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μηχανή. Set μανομέτρων. Αντλία κενού. Φιάλη με ψυκτικό μέσο. Καστάνια. Ζυγαριά. Θερμόμετρο. Πίνακας θερμοκρασιών - πιέσεων για το συγκεκριμένο ψυκτικό μέσο. 3 Υπολογισμός όγκου συσκευών και σωληνώσεων ψυκτικής διάταξης. 24

7.2 Προσδιορισμός της σωστής φόρτισης 7.2.1 Ζυγίζοντας το ψυκτικό 1. Διαβάστε στην ειδική πινακίδα της μονάδας το είδος του ψυκτικού και την ποσότητα που χρειάζεται η ψυκτική εγκατάσταση για πλήρη φόρτιση. 2. Προετοιμάστε την ψυκτική εγκατάσταση για φόρτιση (αφαίρεση ψυκτικού δημιουργία κενού, κ.λ.π.). 3. Ζυγίστε τη φιάλη με το ψυκτικό πριν αρχίσετε τη φόρτιση της μονάδας. 4. Αρχίστε τη διαδικασία της φόρτισης κατά τα γνωστά, παρακολουθώντας το βάρος της φιάλης. Όταν συμπληρωθεί η σωστή ποσότητα ψυκτικού μέσου μέσα στο δίκτυο, σταματήστε τη διαδικασία της φόρτισης και αφήστε τη συσκευή να λειτουργήσει για 15 περίπου, παρακολουθώντας συγχρόνως τις πιέσεις και θερμοκρασίες του ψυκτικού μέσου. Σημείωση: Αυτός ο τρόπος ελέγχου της ποσότητας του ψυκτικού μέσου, απαιτεί την ύπαρξη πληροφοριών από τον κατασκευαστή σχετικά με το βάρος της απαιτούμενης ποσότητας ψυκτικού. Είναι κατάλληλος για περιπτώσεις ψυκτικών μονάδων που το μέγεθος του δικτύου των σωληνώσεων είναι αμετάβλητο, π.χ. κλιματιστικές συσκευές παραθύρων, οικιακά ψυγεία. Σ αυτού του είδους τις ψυκτικές μονάδες το βάρος του χρησιμοποιούμενου ψυκτικού μέσου γράφεται συνήθως σε ειδική πινακίδα. 7.2.2 Χρησιμοποιώντας δείκτη ροής και στάθμης 1. Προετοιμάστε την ψυκτική εγκατάσταση για φόρτιση. 2. Αρχίστε τη φόρτιση κατά τα γνωστά από την πλευρά της χαμηλής πίεσης και παρακολουθείστε προσεκτικά το δείκτη ροής ή στάθμης της ψυκτικής εγκατάστασης (σχ. 7.1). Σχήμα 7.1 3. Συνεχίστε τη φόρτιση έως ότου στο δείκτη ροής παρατηρηθεί συνεχής ροή ψυκτικού μέσου χωρίς την παρουσία φυσαλίδων. Η παρουσία φυσαλίδων στο δείκτη φανερώνει έλλειψη ψυκτικού, με την προϋπόθεση βέβαια ότι οι σωληνώσεις και η στραγγαλιστική διάταξη βρίσκονται σε καλή κατάσταση και ακόμη ότι η ρύθμιση της βαλβίδας είναι η πρέπουσα. Σημείωση : Η φόρτιση μιας ψυκτικής εγκατάστασης ελέγχεται και με το δείκτη στάθμης που συνδυάζει και δείκτη υγρασίας. Η λέξη FULL εμφανίζεται όταν η ψυκτική εγκατάσταση έχει φορτιστεί πλήρως. 7.2.3 Ελέγχοντας την υπερθέρμανση του ψυκτικού μέσου (σχήμα 7.2) 1. Συνδέστε κατά τα γνωστά το σετ των μανομέτρων στην ψυκτική εγκατάσταση. 25

2. Λειτουργήστε τη μονάδα για 15 περίπου. 3. Πάρτε την πίεση αναρρόφησης από το μανόμετρο της χαμηλής και με τη βοήθεια πινάκων (θερμοκρασιών - πιέσεων), σημειώστε τη θερμοκρασία ατμοποίησης που αντιστοιχεί στην πίεση αναρρόφησης. 4. Βάλτε ένα θερμόμετρο στην ειδική υποδοχή που υπάρχει στο σωλήνα της αναρρόφησης και σημειώστε τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου στο σωλήνα (αν δεν υπάρχει, χρησιμοποιήστε θερμόμετρο επαφής). 5. Η διαφορά των δύο θερμοκρασιών δίνει την υπερθέρμανση, η οποία, με τη μονάδα πλήρως φορτισμένη θα πρέπει να είναι γύρω στους 10 K (25F). Υπερθέρμανση γύρω στους 4 K (10F) σημαίνει υπερβολική φόρτιση, ενώ αντίθετα, υπερθέρμανση γύρω στους 15 K (40F) σημαίνει έλλειψη ψυκτικού μέσου. 6. Συμπληρώστε την ψυκτική εγκατάσταση με ψυκτικό μέσο, σε περίπτωση που η υπερθέρμανση είναι μεγαλύτερη των 12 K (30F) και αφαιρέστε ψυκτικό αν η υπερθέρμανση είναι μικρότερη των 8 K (20 F). -5 o C Είσοδος στραγγαλιστικής διάταξης Ατμοποιητής ΔT=10 o C Έξοδος ατμοποιητή Υπερθέρμανση Σχήμα 7.2 Τέλος ατμοποίησης 7.2.4 Ελέγχοντας την υπόψυξη του ψυκτικού μέσου 1. Συνδέστε κατά τα γνωστά το σετ των μανομέτρων στην ψυκτική εγκατάσταση. 2. Λειτουργήστε τη μονάδα για 15 περίπου. 3. Πάρτε την πίεση κατάθλιψης από το μανόμετρο της υψηλής πίεσης και με τη βοήθεια πινάκων (θερμοκρασιών - πιέσεων), σημειώστε τη θερμοκρασία που αντιστοιχεί στην πίεση κατάθλιψης. 4. Βάλτε ένα θερμόμετρο στην ειδική υποδοχή που υπάρχει αμέσως μετά το συμπυκνωτή και σημειώστε τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου στη θέση αυτή (μπορεί να χρησιμοποιηθεί θερμόμετρο επαφής). 5. Η διαφορά των δύο θερμοκρασιών πρέπει να είναι περίπου 3K (5F). Σε περίπτωση που η διαφορά αυτή είναι μεγαλύτερη των 3 Κ, αρχίστε τη γνωστή διαδικασία για την συμπλήρωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μ.έσο, ενώ στην περίπτωση που είναι μικρότερη ακολουθήστε τη διαδικασία αφαίρεσης ψυκτικού μέσου από την εγκατάσταση. 26

7.2.5 Ελέγχοντας την ένταση του ρεύματος λειτουργίας της μονάδας 1. Συνδέστε κατά τα γνωστά το σετ των μανομέτρων στην ψυκτική εγκατάσταση. 2. Από την ειδική πινακίδα της ψυκτικής μονάδας πάρτε την ένταση λειτουργίας που α- ντιστοιχεί σε λειτουργία μονάδας με πλήρη φόρτιση. 3. Συνδέστε το αμπερόμετρο σε σειρά με τον ηλεκτροκινητήρα του συμπιεστή και ξεκινήστε τη μονάδα. 4. Αν η ένδειξη από το αμπερόμετρο είναι ίση με την ένδειξη που αναγράφεται στην πινακίδα της μονάδας, τότε η εγκατάσταση είναι πλήρης με ψυκτικό μέσο. Αν είναι μικρότερη, αρχίστε τη γνωστή διαδικασία για τη συμπλήρωση της εγκατάστασης με ψυκτικό μέσο έως ότου το αμπερόμετρο δείξει ένταση ρεύματος ίση με την ένταση λειτουργίας για πλήρη φόρτιση. 27

8 Έλεγχος και ρύθμιση πιεσσοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας Η εκτονωτική διάταξη ανεξάρτητα από τον τύπο της, διαχωρίζει την υψηλή από την χαμηλή πίεση μιας ψυκτικής εγκατάστασης. Στην εκτονωτική βαλβίδα το υγρό ψυκτικό μέσο υπό υ- ψηλή πίεση εκτονώνεται σε χαμηλή πίεση (πίεση ατμοποίησης) που αντιστοιχεί στην επιθυμητή θερμοκρασία του θαλάμου ψύξης. Μια καλή εκτονωτική διάταξη πρέπει να διατηρεί ίση θερμοκρασία σε όλη την επιφάνεια του ατμοποιητή. Αυτό επιτυγχάνεται με τη διατήρηση του ατμού του ψυκτικού μέσου κεκορεσμένης κατάστασης μέχρι και το τελευταίο τμήμα του ατμοποιητή και μόνο στο σωλήνα της α- ναρρόφησης ν αποκτά την απαιτούμενη υπερθέρμανση. Το σχήμα 8.1 δείχνει σε ημιτομή μια πιεζοστατική εκτονωτική βαλβίδα και τα βασικά της ε- ξαρτήματα. Ρυθμιστικός κοχλίας Ε Καπάκι F Διάφραγμα Ι Ελατήριο G H Φίλτρο Β Βελόνα c (οπή ελέγχου ψυκτικού) Είσοδος ψυκτικού Α Έξοδος ψυκτικού D Σχήμα 8.1 Η λειτουργία της πιεσσοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας φαίνεται στο σχήμα 8.2. Το ψυκτικό μέσο εισέρχεται στη βαλβίδα με πίεση κατάθλιψης P 3. Η βελόνα Α, υπό την επίδραση των δυνάμεων F 1 και F 2, αυξομειώνει την ποσότητα του ψυκτικού στον ατμοποιητή της ψυκτικής μονάδας ανάλογα με το ψυκτικό φορτίο που παρουσιάζεται υπό την επίδραση της μεταβολής της πίεσης. Η πίεση P 1, η οποία μαζί με το ελατήριο δημιουργεί δύναμη F 1, τείνει ν ανοίξει τη βαλβίδα ενώ η δύναμη ελατηρίου F 2 μαζί με την πίεση P 2 που επικρατεί στον ατμοποιητή τείνει να κλείσει τη βαλβίδα (σχ. 8.2). Περιστρέφοντας το ρυθμιστικό κοχλία Β προς τ αριστερά (σχ. 8.2) επιτυγχάνεται μικρότερη πίεση ατμοποίησης και συνεπώς μείωση της θερμοκρασίας στον ψυκτικό θάλαμο. Περιστρέφοντάς τον προς τα δεξιά επιτυγχάνεται αύξηση της πίεσης ατμοποίησης και συνεπώς αύξηση της θερμοκρασίας στον ψυκτικό θάλαμο. 28

Σχήμα 8.2 Βασικά μειονεκτήματα της πιεζοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας είναι τα εξής: 1. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ψυκτικές εγκαταστάσεις με ψυκτικούς θαλάμους περισσότερους του ενός, διότι η βαλβίδα αυτού του τύπου λειτουργεί με βάση τη λειτουργία του συμπιεστή, η οποία ρυθμίζεται από το θερμοστάτη του ψυκτικού θαλάμου. 2. Η αύξηση του ψυκτικού φορτίου έχει σαν αποτέλεσμα την προσωρινή αύξηση της πίεσης P 2 που οφείλεται σε αυξημένη απορρόφηση θερμότητας. Αυτό έχει σαν συνέπεια τη μείωση, για μικρό χρονικό διάστημα, της ποσότητας του ψυκτικού που εισέρχεται στον α- τμοποιητή, τη στιγμή ακριβώς που χρειάζεται περισσότερη ποσότητα για την αντιμετώπιση του αυξανόμενου ψυκτικού φορτίου. Αντίθετα, σε περίπτωση δηλαδή μείωσης του ψυκτικού φορτίου, υπάρχει φόβος ν ανοίξει η βαλβίδα τόσο πολύ, ώστε να γίνει αναρρόφηση υγρού ατμού από το συμπιεστή 4. 8.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μονάδα εφοδιασμένη με πιεσσοστατική και θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα. Set μανομέτρων. Set μανομέτρων. Πίνακας θερμοκρασιών - πιέσεων για το ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης. Κατσαβίδι. 4 Το φαινόμενο αυτό συμβαίνει πολύ σπάνια 29

8.2 Πορεία εργασίας 1. Ξεκινήστε τη μονάδα. 2. Γυρίστε το ρυθμιστικό κοχλία της πιεζοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας τέρμα αριστερά και παρακολουθείστε το μανόμετρο της χαμηλής πίεσης του σετ. Η πίεση στον ατμοποιητή θα πρέπει να κυμαίνεται στην περιοχή κενού. 3. Γυρίστε το ρυθμιστικό κοχλία σιγά-σιγά προς τα δεξιά και σε κάθε στροφή του, αφού προηγουμένως ισορροπήσει το σύστημα, σημειώστε τις πιέσεις αναρρόφησης και κατάθλιψης. 4. Με τη βοήθεια του πίνακα πιέσεων - θερμοκρασιών για το ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης, σημειώστε στις διάφορες θέσεις του ρυθμιστικού κοχλία τις θερμοκρασίες ατμοποίησης που αντιστοιχούν στις τιμές της πίεσης της αναρρόφησης για τις θέσεις αυτές. 5. Ρυθμίστε την πιεζοστατική εκτονωτική βαλβίδα σε πίεση λειτουργίας, η οποία αντιστοιχεί στην επιθυμητή θερμοκρασία του ψυκτικού θαλάμου. 6. Αποσυνδέστε κατά τα γνωστά το set των μανομέτρων. 30

9 Εύρεση και ρύθμιση της υπερθέρμανσης Η θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα, λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων που παρουσιάζει έχει αντικαταστήσει την πιεσσοστατική εκτονωτική βαλβίδα σε όλες τις μεγάλες εγκαταστάσεις. Το βασικό χαρακτηριστικό της είναι η διατήρηση σταθερής υπερθέρμανσης στον ατμοποιητή ανεξάρτητα από το φορτίο στο οποίο αυτός είναι υποχρεωμένος να ανταποκριθεί. Αποτέλεσμα αυτής της λειτουργίας της θερμοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας (Θ.Ε.Β.) είναι ότι ο ατμοποιητής τροφοδοτείται πάντα με την ποσότητα του ψυκτικού που απαιτείται από το παρουσιαζόμενο ψυκτικό φορτίο. Η επιθυμητή θερμοκρασία στον ψυκτικό θάλαμο διατηρείται σταθερή χωρίς τη χρησιμοποίηση θερμοστάτη. Η Θ.Ε.Β. λειτουργεί με βάση τη θερμοκρασία του ατμοποιητή και όχι την πίεση Η Θ.Ε.Β. αποτελείται από τα εξής κύρια μέρη (σχ. 9.1): 1. Κύριο σώμα. 2. Διάφραγμα (φυσητήρας). 3. Βελόνα για τον έλεγχο της παροχής του ψυκτικού. 4. Ελατήριο υπερθέρμανσης και ρυθμιστικό κοχλία. 5. Βολβός. Φυσούνα Πρός ατμοποιητή Αισθητήριο θερμοκρασίας ( Βολβός) Γραμμή Υγρού Ρυθμιστικός κοχλίας Σχήμα 9.1 Κύριο χαρακτηριστικό της Θ.Ε.Β. είναι ο βολβός, ο οποίος συνήθως είναι γεμάτος ψυκτικό υγρό ίδιο μ εκείνο που κυκλοφορεί στην εγκατάσταση. Ο βολβός της Θ.Ε.Β. τοποθετείται στην έξοδο του ατμοποιητή. Η λειτουργία της Θ.Ε.Β. φαίνεται στο σχήμα 9.2. 31

Φυσούνα Γραμμή υγρού Στραγγαλιστική βαλβίδα Αισθητήριο θερμοκρασίας Προς αναρρόφηση συμπιεστή Ατμοποιητής Σχήμα 9.2 Το ψυκτικό μέσο του βολβού (ή το πτητικό υγρό) επηρεαζόμενο από τις αλλαγές θερμοκρασίας του ψυκτικού μέσου στην έξοδο του ατμοποιητή (λόγω των μεταβολών του ψυκτικού φορτίου) αλλάζει κατάσταση με αποτέλεσμα την αυξομείωση της πίεσης P 1 και επομένως την αντίστοιχη αυξομείωση της δύναμης F 1 που ενεργεί στο φυσητήρα. Οι κινήσεις του φυσητήρα που προκαλούνται από τη μεταβολή της F 1 ανοιγοκλείνουν με τη βοήθεια βάκτρου τη βαλβίδα εισόδου του ψυκτικού Β. Αν το ψυκτικό φορτίο είναι σταθερό, η θερμοκρασία Τ 2 του ψυκτικού μέσου στην έξοδο Α του ατμοποιητή είναι σταθερή. Επομένως σταθερή είναι η πίεση P 1 που εξαρτάται από τη θερμοκρασία Τ 2. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η βαλβίδα Β να ι- σορροπεί. Στην περίπτωση αυτή ισχύει η σχέση : F1 = F2 + F3 Αν ο ατμοποιητής λειτουργήσει για μεγαλύτερο ψυκτικό φορτίο (π.χ. άνοιγμα πόρτας ψυγείου), το ψυκτικό μέσο στη θέση Α αποκτά θερμοκρασία μεγαλύτερη της Τ 2 με αποτέλεσμα την αύξηση της πίεσης P 1 και επομένως και της δύναμης F 1. Στην περίπτωση αυτή ισχύει : F1 > F2 + F3 Aυτό έχει ως αποτέλεσμα η βαλβίδα ν αρχίσει να ανοίγει και να οδηγηθεί μεγαλύτερη ποσότητα ψυκτικού μέσου στον ατμοποιητή. Η αυξημένη παροχή ψυκτικού μέσου αντιμετωπίζει το πρόσθετο ψυκτικό φορτίο. Το αντίθετο συμβαίνει όταν μειωθεί η Τ 2 οπότε ισχύει η σχέση : F1 F2 + F3 Η μείωση της θερμοκρασίας Τ 2 έχει ως αποτέλεσμα η βαλβίδα Β ν' αρχίσει να κλείνει. 32

-5 o C Είσοδος στραγγαλιστικής διάταξης Ατμοποιητής 0 o C Α -5 o C Έξοδος ατμοποιητή Υπερθέρμανση Τέλος ατμοποίησης Σχήμα 9.3 9.1 Υπερθέρμανση Με τον όρο υπερθέρμανση, στην περίπτωση της θερμοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας (Θ.Ε.Β), εννοείται η διαφορά θερμοκρασίας ατμοποίησης του ψυκτικού που αντιστοιχεί στην πίεση αναρρόφησης και της θερμοκρασίας που επικρατεί στην έξοδο του ατμοποιητή ο βολβός της Θ.Ε.Β. Στο παραπάνω σχήμα 9.3 παρατηρείται σύστημα ρυθμιζόμενο να λειτουργεί σε υπερθέρμανση 5Κ (10 ο F). Το κεκορεσμένο ψυκτικό μέσο πλησιάζει στο σημείο Α πριν η Θ.Ε.Β. κλείσει.. Στο σχήμα 9.4 η θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου είναι -5 ο C (22 ο F) στο σημείο Α και 0 ο C (32 ο F) στη θέση που βρίσκεται ο βολβός της Θ.Ε.Β. Η ατμοποίηση του ψυκτικού μέσου ολοκληρώνεται στους -8 ο C (17 ο F, σημείο Β) και όχι στους -5 ο C (22 ο F). Επομένως η υπερθέρμανση του ψυκτικού μέσου στον ατμοποιητή είναι 8K (15 ο F) αν και η Θ.Ε.Β. έχει ρυθμιστεί για υπερθέρμανση 5K (10 ο F). Η διαφορά των δύο τιμών οφείλεται στην πτώση της πίεσης του ψυκτικού μέσου όταν αυτό διέρχεται από τον ατμοποιητή και αυξάνεται ανάλογα με το μήκος του ατμοποιητή. Στην περίπτωση αυτή η ψυκτική εγκατάσταση λειτουργεί με μειωμένη απόδοση. Για την α- ντιμετώπιση της παραπάνω κατάστασης που δημιουργείται, όπως προαναφέρθηκε, από την πτώση της πίεσης του ψυκτικού μέσα σε ατμοποιητή μεγάλου μήκους, χρησιμοποιείται Θ.Ε.Β. με ισοσταθμιστή πίεσης ή εξωτερικό εξισωτή. Η Θ.Ε.Β. είναι κατάλληλη για ψυκτικές εγκαταστάσεις στις οποίες δύο ή περισσότεροι ψυκτικοί θάλαμοι εξυπηρετούνται από τον ίδιο συμπιεστή. Κάθε Θ.Ε.Β. ρυθμίζεται από το εργοστάσιο κατασκευής για προγραμματισμένη θερμοκρασία υπερθέρμανσης. Σε περίπτωση αλλαγής της ρύθμισης, η νέα ρύθμιση θα πρέπει να γίνει μετά την τοποθέτηση της Θ.Ε.Β. στην ψυκτική μονάδα και αφού επιβεβαιωθεί ότι η προηγούμενη ρύθμιση δεν ήταν ικανοποιητική. Στρέφοντας το ρυθμιστικό κοχλία αριστερά επιτυγχάνεται αύξηση της υπερθέρμανσης, ενώ στρέφοντάς τον δεξιά επιτυγχάνεται η μείωσή της. 33

Γενικά οι Θ.Ε.Β. ρυθμίζονται από το εργοστάσιο κατασκευής για υπερθέρμανση 5Κ (10 ο F). H υπερθέρμανση αυτή είναι ικανοποιητική για τις περισσότερες εφαρμογές του τομέα της ψύξης. -5 o C Είσοδος στραγγαλιστικής διάταξης Ατμοποιητής 0 o C -5 o C -8 o C Έξοδος ατμοποιητή Υπερθέρμανση Τέλος ατμοποίησης Σχήμα 9.4 9.2 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μονάδα εφοδιασμένη με πιεζοστατική και θερμοστατική εκτονωτική βαλβίδα. Set μανομέτρων. Καστάνια. Κατσαβίδι. Πίνακας θερμοκρασιών - πιέσεων για το ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης. Δύο θερμόμετρα (βολβού ή επαφής). 9.3 Πορεία εργασίας 1. Τοποθετήστε τα θερμόμετρα στις θέσεις που διακρίνονται στο σχήμα 9.5, αφού προηγουμένως ελέγξτε ότι οι υποδοχές για την τοποθέτηση των θερμομέτρων είναι γεμάτες με το κατάλληλο λάδι. 2. Λειτουργήστε τη μονάδα για 15 περίπου και στη συνέχεια πάρτε τις ενδείξεις των θερμομέτρων. 3. Η διαφορά των ενδείξεων των θερμομέτρων δίνει την υπερθέρμανση στην οποία έχει ρυθμιστεί η Θ.Ε.Β. 4. Αυξήστε την υπερθέρμανση της Θ.Ε.Β. κατά 3 Κ (5 ο F). 5. Επαναφέρετε την Θ.Ε.Β. στην προηγούμενη ρύθμιση της. Σημείωση: Ο παραπάνω τρόπος δεν μπορεί να θεωρηθεί ακριβής διότι δε λαμβάνεται υπ όψη η πτώση της πίεσης στον ατμοποιητή. Τα επόμενα στάδια εργασίας δίνουν πιο ακριβή αποτελέσματα. 34

6. Πάρτε την πίεση του μανομέτρου που αντιστοιχεί στην αναρρόφηση. Στη συνέχεια πάρτε τη θερμοκρασία στην έξοδο του ατμοποιητή όσο πιο κοντά στο βολβό της Θ.Ε.Β. 7. Προσθέστε στην πίεση του μανομέτρου χαμηλής 138-207 mbar (2-3 lb/in 2 ) για κάλυψη των απωλειών. 8. Με βάση τη νέα τιμή της πίεσης για το χρησιμοποιούμενο ψυκτικό μέσο της εγκατάστασης, βρείτε από τον πίνακα θερμοκρασιών - πιέσεων την αντίστοιχη θερμοκρασία ατμοποίησής του. 9. Η διαφορά της θερμοκρασίας ατμοποίησης από τη θερμοκρασία στην έξοδο του ατμοποιητή δίνει την υπερθέρμανση που επιτυγχάνει η Θ.Ε.Β. Η τιμή αυτή θα πρέπει συμπίπτει με την τιμή της υπερθέρμανσης που έχετε δει προηγουμένως, ακολουθώντας τα στάδια της εργασίας 1-6. 10.Επαναλάβετε τα στάδια εργασίας 5 και 6. 11.Αποσυνδέστε κατά τα γνωστά το σετ των μανομέτρων. Θερμόμετρο Τ 1 Θερμοστατική στραγγαλιστική διάταξη Ατμοποιητής Βολβός Θερμόμετρο Τ 2 Σχήμα 9.5 35

10 Ρύθμιση θερμοστατικού διακόπτη Ο θερμοστάτης σε μια ψυκτική μονάδα έχει σκοπό να ελέγχει τη διάρκεια λειτουργίας του συμπιεστή και επομένως τη θερμοκρασία του θαλάμου ψύξης. Στο παρακάτω σχήμα (σχ. 10.1) διακρίνεται απλός θερμοστάτης που μπορεί να είναι ο μοναδικός ρυθμιστής ελέγχου σε μια ψυκτική εγκατάσταση που εξυπηρετεί φυσικά ένα και μόνο ψυκτικό θάλαμο. Το σπουδαιότερο εξάρτημά του είναι το θερμικό (ή θερμοστατικό στοιχείο) που είναι γεμάτο με πτητικό υγρό (π.χ. φρέον, αιθέρα, οινόπνευμα, χλωριούχο μεθύλιο, διοξείδιο του άνθρακα). Το στοιχείο αυτό μπορεί να είναι τοποθετημένο είτε στο χώρο του ψυκτικού θαλάμου είτε στον ατμοποιητή. Η λειτουργία του θερμοστάτη διακρίνεται στο σχήμα 10.2. Ο φυσητήρας (πτυχωτό τύμπανο) 5 (σχ. 10.2) μπορεί να διαστέλλεται και να συστέλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία που ε- πικρατεί στον ψυκτικό θάλαμο ή στον ατμοποιητή στη θέση δηλαδή που είναι τοποθετημένο το θερμοστατικό στοιχείο (βολβός) του θερμοστάτη. Όταν η θερμοκρασία του θαλάμου μειώνεται, ο φυσητήρας συστέλλεται λόγω της ελάττωσης του όγκου του υγρού του βολβού και οι ηλεκτρικές επαφές, ωθούμενες από το ελατήριο 4, απομακρύνονται διακόπτοντας τη λειτουργία του συμπιεστή. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού θαλάμου αυξάνεται, διαστέλλεται το υγρό του θερμικού στοιχείου. Σχήμα 10.1: "Θερμοστάτης" 36

Σχήμα 10.2: "Λειτουργία του θερμοστάτη" Ο φυσητήρας 5 διαστέλλεται, το ελατήριο 4 συσπειρώνεται και οι ηλεκτρικές επαφές κλείνουν το κύκλωμα λειτουργίας του συμπιεστή. Στρέφοντας δεξιά ή αριστερά το ρυθμιστικό κοχλία 2, ρυθμίζεται η αντίσταση του ελατηρίου στη δύναμη του φυσητήρα και αυξομειώνεται ανάλογα η θερμοκρασία εκκίνησης και διακοπής της λειτουργίας του συμπιεστή, δηλαδή ο χρόνος λειτουργίας του συμπιεστή. Με τον τρόπο αυτό ελέγχεται η θερμοκρασία στο θάλαμο ψύξης. Η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας που αντιστοιχεί στο ξεκίνημα του συμπιεστή και εκείνης που αντιστοιχεί στη διακοπή της λειτουργίας καλείται διαφορική. Μεγάλη διαφορική θερμοκρασία προϋποθέτει αύξηση της χρονικής λειτουργίας του συμπιεστή και επομένως μείωση της θερμοκρασίας του ψυκτικού θαλάμου με παράλληλη μεγάλη διακύμανση. Στον απλό θερμοστατικό διακόπτη δε μεταβάλλεται η διαφορική θερμοκρασία. Σε άλλους τύπους θερμοστατικών διακοπτών υπάρχει και δεύτερος ρυθμιστικός κοχλίας που ονομάζεται διαφορικός. Αυτός καθορίζει το όριο διακοπής και λειτουργίας του συμπιεστή. Στην περίπτωση που ο θερμοστάτης έχει δύο (2) κλίμακες, φέρει συνήθως τους παρακάτω συνδυασμούς : 1. Κλίμακα θερμοκρασίας εκκίνησης (START ή CUT-IN) και διαφορικής θερμοκρασίας (DIFFERENTIAL). 2. Κλίμακα θερμοκρασίας εκκίνησης (START ή CUT-IN) και θερμοκρασίας διακοπής (STOP ή CUT-OUT). Ισχύει δε πάντοτε η σχέση : START = STOP + DIFF Στο σχήμα 10.1 διακρίνεται η κλίμακα θερμοστατικού διακόπτη, ο οποίος έχει ρυθμιστεί για την εκκίνηση συμπιεστή όταν η θερμοκρασία του θαλάμου είναι -4 ο C (25 ο F) και να σταματήσει όταν η θερμοκρασία είναι -12 ο C (10 ο F). Ο μέσος όρος της θερμοκρασίας του START και STOP θα πρέπει να είναι ίσος με τη θερμοκρασία συντήρησης των τροφίμων που βρίσκονται στον ψυκτικό θάλαμο και η οποία λαμβάνεται από ειδικούς πίνακες θερμοκρασιών συντήρησης τροφίμων. 37

Το μέγεθος της διαφορικής θερμοκρασίας (DIFFERENTIAL) καθορίζεται από τη θέση του βολβού. Διακρίνουμε τις παρακάτω τρεις περιπτώσεις ρύθμισης της διαφορικής θερμοκρασίας: 1. Όταν ο βολβός είναι τοποθετημένος στο προϊόν, το DIFF είναι 1-1,5 K (2-3 ο F). 2. Όταν ο βολβός είναι τοποθετημένος στον ατμοποιητή, το DIFF είναι 8-11 K(15-20 ο F). 3. Όταν ο βολβός είναι τοποθετημένος στο χώρο ψύξης, το DIFF είναι 3-4 K (6-7 ο F). Με βάση τα παραπάνω μπορεί να βρεθεί το START και το STOP ενός θερμοστάτη για τη συντήρηση ενός συγκεκριμένου προϊόντος και να εκτελεσθεί η κατάλληλη ρύθμιση του. 10.1 Απαιτούμενος εξοπλισμός εργαστηρίου Ψυκτική μονάδα της οποίας η λειτουργία ρυθμίζεται με θερμοστατικό διακόπτη. Set μανομέτρων. Καστάνια. Κατσαβίδι. Θερμόμετρο. Θερμόμετρο επαφής. 10.2 Πορεία εργασίας 1. Αναγνωρίστε το είδος του θερμοστατικού διακόπτη που ρυθμίζει τη λειτουργία της ψυκτικής μονάδας. 2. Ξεκινήστε τη μονάδα. 3. Ρυθμίστε το θερμοστάτη για επιθυμητή θερμοκρασία ψυκτικού θαλάμου στους 3 o C (38 o F). 4. Τοποθετήστε το θερμόμετρο στον ψυκτικό θάλαμο και ελέγξτε τη θερμοκρασία του. 38

11 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σημειώσεις ψύξης : Μ. Γρ. Βραχόπουλου. Refrigeration and air conditioning (in SI units) by C. P. Arora. Βιομηχανία ψύχους : Ι. Βαγιανός (1956). Εργαστηριακές ασκήσεις ψύξης : Α. Ασημακόπουλου. Τεχνολογία ψύξης : Α. Ασημακόπουλου. Ψυκτικές μηχανές : Σ. Χατζηλάου. Principles on refrigeration by R.W. Marsh. Modern refrigeration and air conditioning by A.D. Althouse. 39